题目内容

如图所示,某企业拟建造一个体积为V的圆柱型的容器(不计厚度,长度单位:米).已知圆柱两个底面部分每平方米建造费用为a千元,侧面部分每平方米建造费用为b千元.假设该容器的建造费用仅与其表面积有关,设圆柱的底面半径为r,高为h(h≥2r),该容器的总建造费用为y千元.
(1)写出y关于r的函数表达式,并求出此函数的定义域;
(2)求该容器总建造费用最小时r的值.
考点:基本不等式在最值问题中的应用,函数解析式的求解及常用方法,旋转体(圆柱、圆锥、圆台)
专题:应用题,不等式的解法及应用
分析:(1)利用体积确定h,r之间的关系,再求出容器的总建造费用;
(2)利用基本不等式,即可求该容器总建造费用最小时r的值.
解答: 解:(1)由题意,V=πr2h,∴h=
V
πr2

∵圆柱两个底面部分每平方米建造费用为a千元,侧面部分每平方米建造费用为b千元,
∴该容器的总建造费用y=a×2πr2+b×2πrh=2πar2+
2bV
r
(0<r≤
3
V

(2)y=2πar2+
2bV
r
≥3
32πar2
bV
r
bV
r
=3bv
2πa

当且仅当2πar2=
bV
r
,即r=
3
bV
2πa
时,该容器总建造费用最小.
点评:本题考查利用数学知识解决实际问题,考查基本不等式的运用,确定函数解析式是关键..
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