解答题如图,ABCD是一块边长为2a的正方形铁板,剪掉四个阴影部分的小正方形,沿虚线折

发布时间:2020-07-09 01:11:08

解答题如图,ABCD是一块边长为2a的正方形铁板,剪掉四个阴影部分的小正方形,沿虚线折叠后,焊接成一个无盖的长方体水箱,若水箱的高度x与底面边长的比不超过常数k(k>0).
(1)写出水箱的容积V与水箱高度x的函数表达式,并求其定义域;
(2)当水箱高度x为何值时,水箱的容积V最大,并求出其最大值.

网友回答

解:(Ⅰ)由水箱的底面边长为2a-2x,高为x,得V=(2a-2x)2?x=4x?(a-x)2,
∵∴
又,,
∴故定义域为{x|}.(5分)

(Ⅱ)∵V=4x?(a-x)2=4x3-8ax2+4a2x,
∴V′=12x2-16ax+4a2,
令V′=0,得,或x=a(舍)
若,即时,

∴当时,V取得最大值,且最大值为.
若,即时,V′(x)=12x2-16ax+4a2>0,
∴V在上是增函数,
∴当时,V取得最大值,且最大值为.
综上可知,当时,,水箱容积V取最大值;
当时,,水箱容积V取最大值.(13分)解析分析:(1)由图形据体积公式得出体积关于高x的函数,再由题意中的限制条件得出定义域.(2)宜用导数法求最值,先求导,解相关的不等式,列表,得出单调性求出最值.点评:考查长方体的体积公式以及用导数数求最值的过程.题型比较基本,运算量不小.
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