一种变压器的铁芯的截面为正十字型,如图,为保证所需的磁通量,要求十字型具有4cm2的面积.问该如何设计正十字型的宽x及长y,才能使其外接圆的周长最短?
网友回答
解:设外接圆的半径为R cm,则 R=.
由2xy-x2=4,得 y=.
要使外接圆的周长最小,需要R取最小值,也即R2取最小值.
设 f(x)=R2=[x2+()2]=x2++(0<x<2R)
?????则?f'(x)=-.令f'(x)=0 解得x=2 或x=-2(舍去).
当0<x<2 时f'(x)<0;当x>2 时,f'(x)>0.
因此当x=2时,R2最小,即R最小,周长最小为 cm.
解析分析:设外接圆的半径为Rcm,则 R=,根据面积求出长,然后表示出外接圆的周长,利用导数研究函数的最小值即可.
点评:本题通过设间接变量,由题意得到一个函数,再确定它的最小值.间接处理所研究的目标,并用导数研究目标函数的最小值,是解本题的关键所在.