题目内容
【题目】现需要设计一个仓库,它由上下两部分组成,上部的形状是正四棱锥P﹣A1B1C1D1 , 下部的形状是正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1(如图所示),并要求正四棱柱的高O1O是正四棱锥的高PO1的4倍.
(1)若AB=6m,PO1=2m,则仓库的容积是多少?
(2)若正四棱柱的侧棱长为6m,则当PO1为多少时,仓库的容积最大?
【答案】
(1)
解: ,则 ,
, ,
,
故仓库的容积为
(2)
解:设 ,仓库的容积为
则 , , ,
,
,
,
,
当 时, , 单调递增,
当 时, , 单调递减,
因此,当 时, 取到最大值,
即 时,仓库的容积最大
【解析】(1)由正四棱柱的高O1O是正四棱锥的高PO1的4倍,可得PO1=2m时,O1O=8m,进而可得仓库的容积;(2)设PO1=xm,则O1O=4xm,A1O1= m,A1B1= m,代入体积公式,求出容积的表达式,利用导数法,可得最大值
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