题目内容

把边长为60cm的正方形铁皮的四角切去边长为xcm的相等的正方形,然后折成一个高度为xcm的无盖的长方体的盒子,问x取何值时,盒子的容积最大,最大容积是多少?
考点:导数在最大值、最小值问题中的应用,棱柱、棱锥、棱台的体积
专题:空间位置关系与距离
分析:由已知得长方体容积V=V(x)=x(60-2x)2=4x(x-30)2,V′(x)=4(x-30)2+8x(x-30),由此利用导数性质列表讨论能求出在x=10时,盒子的容积最大,最大容积是16000.
解答: 解:设长方体高为xcm,则底面边长为(60-2x)cm.(0<x<30)…(1分)
长方体容积(单位:cm3)V=V(x)=x(60-2x)2=4x(x-30)2,…(3分)
V′(x)=4(x-30)2+8x(x-30)
=4(x-30)(3x-30)
=12(x-30)(x-10),…(5分)
令V′(x)=0,解得x=10,x=30(不合题意合去),
列表讨论,得:
x(0,10)10(10,30)
V′(x)+0-
V(x)
…(7分)
在x=10时,V取得最大值为Vmax=40•202=16000.…(10分)
点评:本题重点考查利用导数研究函数的性质,利用函数的性质解决不等式、方程问题.重点考查学生的代数推理论证能力.解题时要认真审题,注意导数性质的合理运用.
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