题目内容
某公司生产一种硬纸片包装盒,如图,把正方形ABCD切去阴影部分所示的四个全等的等腰直角三角形,沿虚线折起使ABCD四个点重合,形成如图所示的正四棱柱包装盒,E、F在AB上是被切去的等腰直角三角形斜边的两个端点,设AB=40cm,AE=xcm

(1)要使包装盒侧面积S(cm2)最大,则x应取何值?
(2)要使包装盒容积V(cm3)最大,则x应取何值?并求出此时包装盒的高与底面边长的比值.
(1)要使包装盒侧面积S(cm2)最大,则x应取何值?
(2)要使包装盒容积V(cm3)最大,则x应取何值?并求出此时包装盒的高与底面边长的比值.
考点:导数在最大值、最小值问题中的应用,基本不等式在最值问题中的应用
专题:应用题,导数的综合应用
分析:(1)可设包装盒的高为h(cm),底面边长为a(cm),写出a,h与x的关系式,并注明x的取值范围.再利用侧面积公式表示出包装盒侧面积S关于x的函数解析式,最后求出何时它取得最大值即可;
(2)利用体积公式表示出包装盒容积V关于x的函数解析式,最后利用导数知识求出何时它取得的最大值即可.
(2)利用体积公式表示出包装盒容积V关于x的函数解析式,最后利用导数知识求出何时它取得的最大值即可.
解答:
解:(1)设包装盒的高为h(cm),底面边长为a(cm),
由已知得a=
x,h=
=
(20-x),0<x<20.…(3分)(不写定义域扣1分)
S=4ah=8x(20-x)=-8(x-10)2+800…(5分)
所以当x=10时,S取得最大值.…(6分)
(2)V=a2h=2x2•
=2
(20x2-x3)…(8分)
V′=2
(40x-3x2)=2
x(40-3x)…(9分)
由V′=0得x=0(舍)或x=
当x∈(0,
)时V'>0,当x∈(
,20)时V'<0
所以当x=
时,V取得极大值,也是最大值.…(11分)
此时
=
,即包装盒的高与底面边长的比值为
.…(12分)
由已知得a=
| 2 |
| 40-2x | ||
|
| 2 |
S=4ah=8x(20-x)=-8(x-10)2+800…(5分)
所以当x=10时,S取得最大值.…(6分)
(2)V=a2h=2x2•
| 40-2x | ||
|
| 2 |
V′=2
| 2 |
| 2 |
由V′=0得x=0(舍)或x=
| 40 |
| 3 |
当x∈(0,
| 40 |
| 3 |
| 40 |
| 3 |
所以当x=
| 40 |
| 3 |
此时
| h |
| a |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
点评:本题考查函数模型的选择与应用,考查函数、导数等基础知识,考查运算求解能力、空间想象能力、数学建模能力.属于中档题.
练习册系列答案
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二进制数101 101(2)对应的十进制数是( )
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下列函数中,不是奇函数的为( )
A、y=ln
| ||
| B、y=-x3 | ||
| C、y=ex+e-x | ||
| D、y=x|x| |
设a=ln2,b=(ln2)2,c=ln
,则( )
| 2 |
| A、a>b>c |
| B、a>c>b |
| C、c>a>b |
| D、c>b>a |