如图,在边长为1m的正方形铁皮的四角切去边长为x的小正方形,再把它的边沿虚线折起,做成一个无盖的方底铁皮箱,容积为V,并规定:铁皮箱的高度x与底面正方形的边长的比值不超过正常数c,求V的最大值,并写出相应的x的值.
网友回答
解:长方体的底面正方形的边长为1-2x,高为x,所以,容积V=4(x-)2x,
铁皮箱的高度x与底面正方形的边长1-2x的比值≤c,得 0<x≤,
由均值不等式知V=2(-x)(-x)(2x)≥,
当-x=2x,即x=时等号成立.
①当≤,即 c≥,Vmax=;
②当≤,即 0<c<时,V'(x)=12(x-) 2-,
则V′(x)在(0,)上单调递减,
∴V'(x)≥V'()>V'()=0,
∴V(x)在(0,]单调递增,
∴Vmax=V()=
总之,0<c<时,则当x=时,Vmax=V()=;
若 c≥,Vmax=.
解析分析:先求出长方体的底面正方形的边长和高,便可求出长方体的容积V解析式,把容积V变形后使用基本不等式求出最大值,注意分析等号成立条件能否满足,当等号成立条件不能满足时,利用导数值的符号确定函数的单调性,由单调性确定函数的最大值.
点评:此题是一道应用题,主要还是考查导数的定义及利用导数来求区间函数的最值,利用导数研究函数的单调性和极值、解不等式等基础知识,考查综合分析和解决问题的能力,解题的关键是求导要精确.