現需要設計一個倉庫,它由上下兩部分組成,上部分的形狀是正四棱錐,下部分的形狀是正四棱柱(如圖所示),並要求正四...
問題詳情:
現需要設計一個倉庫,它由上下兩部分組成,上部分的形狀是正四棱錐,下部分的形狀是正四棱柱(如圖所示),並要求正四棱柱的高是正四棱錐的高的4倍.
(1)若則倉庫的容積是多少?
(2)若正四棱錐的側棱長爲,則當爲多少時,倉庫的容積最大?
【回答】
(1)312(2)
【解析】
試題分析:(1)明確柱體與錐體積公式的區別,分別代入對應公式求解;(2)先根據體積關係建立函數解析式,,然後利用導數求其最值.
試題解析:解:(1)由PO1=2知OO1=4PO1=8.
因爲A1B1=AB=6,
所以正四棱錐P-A1B1C1D1的體積
正四棱柱ABCD-A1B1C1D1的體積
所以倉庫的容積V=V錐+V柱=24+288=312(m3).
(2)設A1B1=a(m),PO1=h(m),則0<h<6,OO1=4h.連結O1B1.
因爲在中,
所以,即
於是倉庫的容積,
從而.
令,得 或(舍).
當時, ,V是單調增函數;
當時,,V是單調減函數.
故時,V取得極大值,也是最大值.
因此,當m時,倉庫的容積最大.
【考點】函數的概念、導數的應用、棱柱和棱錐的體積
【名師點睛】對應用題的訓練,一般從讀題、審題、剖析題目、尋找切入點等方面進行強化,注重培養將文字語言轉化爲數學語言的能力,強化構建數學模型的幾種方法.而*蘇高考的應用題往往需結合導數知識解決相應的最值問題,因此掌握利用導數求最值方法是一項基本要求,需熟練掌握.
知識點:導數及其應用
題型:解答題
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