把边长为60cm的正方形铁皮的四角切去边长为xcm的相等的正方形,然后折成一个高度为xcm的无盖的长方体的盒子,要求长方体的高度与底面边长的比值不超过常数k(k>0)

发布时间:2020-07-31 12:05:53

把边长为60cm的正方形铁皮的四角切去边长为xcm的相等的正方形,然后折成一个高度为xcm的无盖的长方体的盒子,要求长方体的高度与底面边长的比值不超过常数k(k>0),
(1)用x和k表示出长方体的体积的表达式V=V(x),并给出函数的定义域;
(2)问x取何值时,盒子的容积最大,最大容积是多少?

网友回答

解:(1)设长方体高为xcm,则底面边长为(60-2x)cm,(0<x<30),
所以长方体容积V=V(x)=x(60-2x)2=4x(x-30)2;…(4分)
∵,∴.
即函数定义域为,…(6分)
(2)V′(x)=4(x-30)2+8x(x-30)=4(x-30)(3x-30)=12(x-30)(x-10)
令V′(x)=0,解得x=10,x=30(不合题意舍去)于是?????…(8分)
x(0,10)10(10,30)V'(x)+0-V(x)↑↓①当,在x=10时,V取得最大值为Vmax=40?202=16000;??????????????????…(10分)
②当,V取得最大值.…(12分)
解析分析:(1)设长方体高为xcm,则底面边长为(60-2x)cm,(0<x<30),从而可得长方体容积的函数表达式,利用长方体的高度与底面边长的比值不超过常数k(k>0),可求函数定义域;(2)对(1)中的函数表达式求导,确定函数的极值点,结合函数的定义域,分类求出V的最大值.

点评:本题以实际问题为载体,考查函数模型的关键,考查函数的最值,解题的关键是利用长方体的条件公式求出函数表达式,利用导数的方法求函数的最值,注意分类讨论.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!