(2007•崇文区二模)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

(2007•崇文区二模)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.
小花朵 1年前 已收到1个回答 举报

jianyiruhua1 幼苗

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解题思路:(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.

(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


0<x<a

x
2a−2x≤k∴

0<x<a
0<x≤
2ak
1+2k.
又a−
2ak
1+2k=
a
1+2k>0,0<x≤
2ak
1+2k,
∴故定义域为{x|0<x≤
2ak
1+2k}.(5分)

(Ⅱ)∵V=4x•(a-x)2=4x3-8ax2+4a2x,
∴V′=12x2-16ax+4a2
令V′=0,得x=
a
3,或x=a(舍)
若[a/3≤
2ak
1+2k],即k≥
1
4时,

∴当x=
a
3时,V取得最大值,且最大值为[16/27a3.

a
3>
2ak
1+2k],即0<k<
1
4时,V′(x)=12x2-16ax+4a2>0,
∴V在(0,
2ak

点评:
本题考点: 根据实际问题选择函数类型;利用导数求闭区间上函数的最值.

考点点评: 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.

1年前

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