把边长为60cm的正方形铁皮的四角切去边长为x cm的相等的正方形,然后折成一个高度为x cm的无盖

把边长为60cm的正方形铁皮的四角切去边长为x cm的相等的正方形,然后折成一个高度为x cm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),问x取何值时,盒子的容积最大,最大容积是多少?
海水痕迹 1年前 已收到1个回答 举报

天天5849 幼苗

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解题思路:设长方体高为x cm,求题意求出底面边长,并注明x的范围,再求出长方体容积V=V(x),再由条件求出函数的定义域,再求出V′(x),求出临界点、列表格,判断出函数的单调性,再由表格对k进行分类,分别求出V(x)的最大值和对应的x的值.

设长方体高为x cm,则底面边长为(60-2x)cm,(0长方体容积V=V(x)=x(60-2x)2=4x(x-30)2(单位:cm3)(2分)
∵[x/60−2x≤k,∴060k
2k+1].
即函数定义域为(0,
60k
2k+1],(3分)
V′(x)=4(x-30)2+8x(x-30)=4(x-30)(3x-30)=12(x-30)(x-10)(5分)
令V′(x)=0,解得x=10,x=30(不合题意舍去),于是

x (0,10) 10 (10,30)
V′(x) + 0 -
V(x) ↑ ↓(7分)
①当10≤
60k
2k+1,即k≥
1
4时,(8分)
在x=10时,V取得最大值为Vmax=40•202=16000(10分)
②当[60/2k+1<10,即01
4时,在x=
60k
2k+1时,V取得最大值Vmax=
216000k
(2k+1)3](12分)

点评:
本题考点: 函数最值的应用.

考点点评: 本题考查了函数的实际应用,利用导数来研究函数的单调性、最值问题等,注意自变量的实际意义,考查了分类讨论思想.

1年前

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