一個圓柱形圓木的底面半徑為1m,長為10m,將此圓木沿軸所在的平面剖成兩個部分.現要把其中一個部分加工成直四棱柱木梁,長度保持不變,底面為等腰梯形(如圖所示,其中O為圓心,
在半圓上),設
,木梁的體積為V(單位:m3),表面積為S(單位:m2).
(1)求V關于θ的函數表達式;
(2)求的值,使體積V最大;
(3)問當木梁的體積V最大時,其表面積S是否也最大?請說明理由.
(1),(2)
,(3)當木梁的體積V最大時,其表面積S也最大.
解析試題分析:(1)解答實際問題關鍵讀懂題意.本題所求體積為直四棱柱體積,體積為高與底面積的乘積.高為圓木的長,底面積為梯形的面積.利用角
表示出梯形上下底及高,就可得到所求關系式. (2)先求出函數的導數
,再根據導數為零時,定義區間導數值的正負討論其單調性,研究其圖像變化規律,確定其極值、最值.本題函數先增后減,在
時,取極大值,也是最大值.(3)本題實質是求表面積的最大值,并判斷取最大值時
是否成立.首先先建立表面積的函數關系式.表面積由兩部分組成,一是底面積,二是側面積. 底面積為梯形
的面積,有兩個. 側面積為梯形
周長與圓木的長的乘積.再利用導數求出其最大值及取最大值時角的取值.
試題解析:(1)梯形的面積
=
,
. 2分
體積. 3分
(2).
令,得
,或
(舍).
∵,∴
. 5分
當時,
,
為增函數;
當時,
,
為減函數. 7分
∴當時,體積V最大. 8分
(3)木梁的側面積=
,
.
=
,
. 10分
設,
.∵
,
∴當,即
時,
最大. 12分
又由(2)知時,
取得最大值,
所以時,木梁的表面積S最大. 13分
綜上,當木梁的體積V最大時,其表面積S也最大. 14分
考點:利用導數求函數最值
科目:高中數學 來源: 題型:解答題
已知函數.
(1)當時,求函數
在
上的最大值;
(2)令,若
在區間
上不單調,求
的取值范圍;
(3)當時,函數
的圖像與x軸交于兩點
,且
,又
是
的導函數,若正常數
滿足條件
.證明:
.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
已知某商品的進貨單價為1元/件,商戶甲往年以單價2元/件銷售該商品時,年銷量為1萬件,今年擬下調銷售單價以提高銷量,增加收益.據測算,若今年的實際銷售單價為x元/件(1≤x≤2),今年新增的年銷量(單位:萬件)與(2-x)2成正比,比例系數為4.
(1)寫出今年商戶甲的收益y(單位:萬元)與今年的實際銷售單價x間的函數關系式;
(2)商戶甲今年采取降低單價,提高銷量的營銷策略是否能獲得比往年更大的收益(即比往年收益更多)?說明理由.
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