Question

某校內(nèi)有一塊以為圓心，（為常數(shù)，單位為米）為半徑的半圓形（如圖）荒地，該校總務(wù)處計劃對其開發(fā)利用，其中弓形區(qū)域（陰影部分）用于種植學(xué)校觀賞植物，區(qū)域用于種植花卉出售，其余區(qū)域用于種植草皮出售.已知種植學(xué)校觀賞植物的成本是每平方米20元，種植花卉的利潤是每平方米80元，種植草皮的利潤是每平方米30元.

（1）設(shè)（單位：弧度），用表示弓形的面積；
（2）如果該校總務(wù)處邀請你規(guī)劃這塊土地，如何設(shè)計的大小才能使總利潤最大？并求出該最大值.
（參考公式：扇形面積公式，表示扇形的弧長）

Answer 1

（1）；（2）當(dāng)園林公司把扇形的圓心角設(shè)計成時，總利潤取最大值.

試題分析：本題考查函數(shù)與導(dǎo)數(shù)及運(yùn)用導(dǎo)數(shù)求單調(diào)區(qū)間、最值等數(shù)學(xué)知識和方法，考查思維能力、運(yùn)算能力、分析問題與解決問題的能力.第一問，；第二問，先列出總利潤的表達(dá)式，構(gòu)造函數(shù)，利用導(dǎo)數(shù)判斷單調(diào)區(qū)間求函數(shù)最值.
試題解析：（1），, . 
（2）設(shè)總利潤為元，種植草皮利潤為元，種植花卉利潤為，種植學(xué)校觀賞植物成本為
，，,
 .
  
設(shè) .
 
上為減函數(shù)；
上為增函數(shù).
當(dāng)時，取到最小值,
此時總利潤最大：.
答：所以當(dāng)園林公司把扇形的圓心角設(shè)計成時，總利潤取最大值。