题目内容
8.近年来世界各地地震频繁发生,给人民的生命和财产带来了重大损失,地震的阴云笼罩在人们心头,挥之不去,不少民众生活在地震恐慌之中.为了有效做好室外地震预防,某公司组织设计人员特别设计了一款帐篷,要求:帐篷下部的形状是高为1m的正四棱柱,上部的形状是侧棱长为3m的正四棱锥,且要使帐篷的体积最大.那么,这个帐篷的顶点O到底面中心O1的距离应设计为多少?分析 设出顶点O到底面中心o1的距离,再求底面边长和底面面积,求出体积表达式,利用导数求出高为何时体积取得最大值.
解答 解:设帐篷的顶点O到底面中心O1的距离为h(1<h<4),
则帐篷底面正方形的对角线长为a=2$\sqrt{3-(h-1)^{2}}$=2$\sqrt{8-{h}^{2}+2h}$.
∴底面正方形的面积S=$\frac{1}{2}{a}^{2}$=2(8-h2+2h)=-2h2+4h+16.
∴帐篷的体积V(h)=(-2h2+4h+16)(1+$\frac{1}{3}$(h-1))=-$\frac{2}{3}{h}^{3}$+8h+$\frac{32}{3}$.
求导得V′(h)=-2h2+8.
令V′(h)=0得h=2或h=-2(舍).
当1<h<2时,V'(h)>0,V(h)为增函数;
当2<h<4时,V'(h)<0,V(h)为减函数.
所以当h=2时,V(h)最大.
答:当OO1为2m时,帐篷的体积最大.
点评 本小题主要考查利用导数研究函数的最大值和最小值的基础知识,以及运用数学知识解决实际问题的能力.
练习册系列答案
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18.已知椭圆$C:\frac{x^2}{4}+{y^2}=1,A({2,0})$,点P在椭圆C上,且OP⊥PA,其中O为坐标原点,则点P的坐标为( )
| A. | $({\frac{2}{3},±\frac{{2\sqrt{2}}}{3}})$ | B. | $({\frac{{2\sqrt{5}}}{3},±\frac{2}{3}})$ | C. | $({-\frac{2}{3},±\frac{{2\sqrt{2}}}{3}})$ | D. | $({-\frac{{2\sqrt{5}}}{3},±\frac{2}{3}})$ |
19.
如图,点A的坐标为(1,0),点C的坐标为(2,4),函数f(x)=x2,四边形ABCD是矩形,则阴影区域的面积等于( )
| A. | $\frac{4}{3}$ | B. | $\frac{5}{3}$ | C. | 2 | D. | $\frac{7}{3}$ |
3.为了解某地区某种农产品的年产量x(单位:吨)对价格y(单位:千元/吨)和利润z的影响,对近五年该农产品的年产量和价格统计如表:
(Ⅰ)求y关于x的线性回归方程$\widehat{y}$=$\widehat{b}$x+$\widehat{a}$;
(Ⅱ)若每吨该农产品的成本为2千元,假设该农产品可全部卖出,预测当年产量为多少时,年利润z取到最大值?(保留两位小数)
参考公式:$\widehat{b}$=$\frac{\sum_{i=1}^{n}({x}_{i}-\overline{x})({y}_{i}-\overline{y})}{\sum_{i=1}^{n}({x}_{i}-\overline{x})^{2}}$=$\frac{\sum_{i=1}^{n}({x}_{i}{y}_{i})-n\overline{x}\overline{y}}{\sum_{i=1}^{n}{{x}_{i}}^{2}-n{\overline{x}}^{2}}$,$\widehat{a}$=$\overline{y}$-$\widehat{b}$$\overline{x}$.
| x | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| y | 7.0 | 6.5 | 5.5 | 3.8 | 2.2 |
(Ⅱ)若每吨该农产品的成本为2千元,假设该农产品可全部卖出,预测当年产量为多少时,年利润z取到最大值?(保留两位小数)
参考公式:$\widehat{b}$=$\frac{\sum_{i=1}^{n}({x}_{i}-\overline{x})({y}_{i}-\overline{y})}{\sum_{i=1}^{n}({x}_{i}-\overline{x})^{2}}$=$\frac{\sum_{i=1}^{n}({x}_{i}{y}_{i})-n\overline{x}\overline{y}}{\sum_{i=1}^{n}{{x}_{i}}^{2}-n{\overline{x}}^{2}}$,$\widehat{a}$=$\overline{y}$-$\widehat{b}$$\overline{x}$.
13.
某企业对其生产的一批产品进行检测,得出每件产品中某种物质含量(单位:克)的频率分布直方图如图所示.
(1)估计产品中该物质含量的中位数及平均数(同一组数据用该区间的中点值作代表);
(2)规定产品的级别如表:
若生产1件A级品可获利润100元,生产1件B级品可获利润50元,生产1件C级品亏损50元.现管理人员从三个等级的产品中采用分层抽样的方式抽取10件产品,试用样本估计生产1件该产品的平均利润.
(1)估计产品中该物质含量的中位数及平均数(同一组数据用该区间的中点值作代表);
(2)规定产品的级别如表:
| 产品级别 | C | B | A |
| 某种物质含量范围 | [60,70) | [70,80) | [80,90) |