某工厂为某工地生产容器为的无盖圆柱形容器,容器的底面半径为r(米),而且制造底面的材料每平方米为30元,制造容器的材料每平方米为20元,设计时材料的厚度可忽略不计.(

发布时间:2020-08-04 18:07:53

某工厂为某工地生产容器为的无盖圆柱形容器,容器的底面半径为r(米),而且制造底面的材料每平方米为30元,制造容器的材料每平方米为20元,设计时材料的厚度可忽略不计.
(1)制造容器的成本y(元)表示成r的函数;
(2)工地要求容器的底面半径r∈[2,3](米),问如何设计容器的尺寸,使其成本最低?,最低成本是多少?(精确到元)

网友回答

解:(1)容器壁的高为h米,容器的体积为V米3.
由.

∴y=30?πrr2+20?2πrh==
(2)由
当且仅当.即r=1时,取等号.
由1?[2,3];下面研究函数在r?[2,3]上的单调性.
设2≤r1<r2≤3,==,
∵2≤r1<r2≤3,
∴,
∴Q(r1)-Q(r2)<0,即Q(r)在[2,3]上为增函数.
当r=2时,y取得最小值150π≈465(元).
∴当r=2米,米时,造价最低为465元.
解析分析:(1)由无盖圆锥形容器容积为米3,我们设底面半径为r,易求出底面面积,及侧(容器壁)面积,然后再根据制造底面的材料每平方米30元,制造容器壁的材料每平方米20元,我们可得到容器的成本y(元)表示为r的函数的解析式;(2)根据(1)中的容器的成本y(元)表示为r的函数的解析式,结合函数的单调性,我们易求出成本最低值,及对应的底面半径r的值.

点评:函数的实际应用题,我们要经过析题→建模→解模→还原四个过程,在建模时要注意实际情况对自变量x取值范围的限制,解模时也要实际问题实际考虑.将实际的最大(小)化问题,利用函数模型,转化为求函数的最大(小)是最优化问题中,最常见的思路之一.
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