题目内容
某企业拟建造如图所示的容器(不计厚度,长度单位:米),其中容器的中间为圆柱形,左右两端均为半球形,按照设计要求容器的容积为
立方米,且l≥2r.假设该容器的建造费用仅与其表面积有关,已知圆柱形部分每平方米建造费用为3千元,半球形部分每平方米建造费用为c(c>3)千元.设该容器的建造费用为y千元.

①写出y关于r的函数表达式,并求该函数的定义域;
②求该容器的建造费用最小时的r.
①写出y关于r的函数表达式,并求该函数的定义域;
②求该容器的建造费用最小时的r.
①y=4π(c-2)r2+
,0<r≤2②当3<c≤
时,建造费用最小时r=2;当c>
时,建造费用最小时,r=
.
①设容器的容积为V,
由题意知V=πr2l+
πr3,又V=
,
∴l=
.
由于l≥2r,∴
≥2r,∴0<r≤2.
所以建造费用y=2πrl×3+4πr2c=2πr×
×3+4πr2c
因此,y=4π(c-2)r2+
,0<r≤2.
②由①知y′=8π(c-2)r-
=
,
由于c>3,
∴c-2>0.由y′=0得r=
若0<
<2,即c>
时,此时0<r<
时,y′<0,
<r<2时,y′>0.
∴r=
时,y取得极小值.
若
≥2,即3<c≤
时,0<r<2时,y′<0,函数单调递减,
∴r=2时,y取得极小值.
总之,当3<c≤
时,建造费用最小时r=2;
当c>
时,建造费用最小时,r=
.
由题意知V=πr2l+
∴l=
由于l≥2r,∴
所以建造费用y=2πrl×3+4πr2c=2πr×
因此,y=4π(c-2)r2+
②由①知y′=8π(c-2)r-
由于c>3,
∴c-2>0.由y′=0得r=
若0<
∴r=
若
∴r=2时,y取得极小值.
总之,当3<c≤
当c>
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