例1在边长为60 cm的正方形铁片的四角切去相等的正方形,再把它的边沿虚线折起(如图),做成一个无盖的方底箱子,箱底的边长是多少时,箱底的容积最大?最大容积是多少?

解法一:设箱底边长为xcm,则箱高cm,得箱子容积

 

 

令   =0,解得  x=0(舍去),x=40,

并求得   V(40)=16 000

由题意可知,当x过小(接近0)或过大(接近60)时,箱子容积很小,因此,16 000是最大值

答:当x=40cm时,箱子容积最大,最大容积是16 000cm3

解法二:设箱高为xcm,则箱底长为(60-2x)cm,则得箱子容积

.(后面同解法一,略)

由题意可知,当x过小或过大时箱子容积很小,所以最大值出现在极值点处.

事实上,可导函数在各自的定义域中都只有一个极值点,从图象角度理解即只有一个波峰,是单峰的,因而这个极值点就是最值点,不必考虑端点的函数值

例2圆柱形金属饮料罐的容积一定时,它的高与底与半径应怎样选取,才能使所用的材料最省?

解:设圆柱的高为h,底半径为R,则表面积

S=2πRh+2πR2

由V=πR2h,得,则

S(R)= 2πR+ 2πR2=+2πR2

令   +4πR=0

解得,R=,从而h====2

即            h=2R

因为S(R)只有一个极值,所以它是最小值

答:当罐的高与底直径相等时,所用材料最省

变式:当圆柱形金属饮料罐的表面积为定值S时,它的高与底面半径应怎样选取,才能使所用材料最省?

 提示:S=2+h=

V(R)=R=

)=0

 0  373291  373299  373305  373309  373315  373317  373321  373327  373329  373335  373341  373345  373347  373351  373357  373359  373365  373369  373371  373375  373377  373381  373383  373385  373386  373387  373389  373390  373391  373393  373395  373399  373401  373405  373407  373411  373417  373419  373425  373429  373431  373435  373441  373447  373449  373455  373459  373461  373467  373471  373477  373485  447090 

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