题目内容
【题目】某村庄拟修建一个无盖的圆柱形蓄水池(不计厚度).设该蓄水池的底面半径为r米,高为h米,体积为V立方米.假设建造成本仅与表面积有关,侧面的建造成本为100元/平方米,底面的建造成本为160元/平方米,该蓄水池的总建造成本为12 000π元(π为圆周率).
(1)将V表示成r的函数V(r),并求该函数的定义域;
(2)讨论函数V(r)的单调性,并确定r和h为何值时该蓄水池的体积最大.
【答案】(1)V(r)= (300r-4r3).定义域为
(2)单调性见解析,r=5,h=8蓄水池的体积最大
【解析】试题分析:(1)先由圆柱的侧面积及底面积计算公式计算出侧面积及底面积,进而得出总造价,依条件得等式,从中算出
,进而可计算
,再由
可得
;(2)通过求导
,求出函数
在
内的极值点,由导数的正负确定函数的单调性,进而得出
取得最大值时
的值.
(1)∵蓄水池的侧面积的建造成本为元,底面积成本为
元
∴蓄水池的总建造成本为元
所以即
∴
∴
又由可得
故函数的定义域为
6分
(2)由(1)中,
可得(
)
令,则
∴当时,
,函数
为增函数
当,函数
为减函数
所以当时该蓄水池的体积最大 12分.
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