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用长为18cm的钢条围成一个长方体形状的框架,要求长方体的长与宽之比为2:1,问该长方体的长、宽、高各为多少时,其体积最大?最大体积是多少?
先设设长方体的宽为x(m),利用长方体的体积公式求得其体积表达式,再利用导数研究它的单调性,进而得出此函数的最大值即可. 【解析】 设长方体的宽为x(m),则长为2x(m),高为. 故长方体的体积为V(x)=2x2(4.5-3x)=9x2-6x3(m3). 从而V′(x)=18x-18x2=18x(1-x). 令V′(x)=0,解得x=0(舍去)或x=1,因此x=1. 当0<x<1时,V′(x)>0;当1<x<时,V′(x)<0, 故在x=1处V(x)取得极大值,并且这个极大值就是V(x)的最大值. 从而最大体积V=V′(x)=9×12-6×13(m3),此时长方体的长为2m,高为1.5m. 答:当长方体的长为2m时,宽为1m,高为1.5m时,体积最大,最大体积为3m3.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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