问题
填空题
做一个无盖的圆柱形水桶,若要使体积是27π,且用料最省,则圆柱的底面半径为______.
答案
设圆柱的高为h,半径为r
则由圆柱的体积公式可得,πr2h=27π
h=27 r2
S全面积=πr2+2πrh=πr2+2πr•
=πr2+27 r2 54π r
(法一)令S=f(r),(r>0)
f′(r)=2πr-
=54π r2 2π(r3-27) r3
令f′(r)≥0可得r≥3,令f′(r)<0可得0<r<3
∴f(r)在(0,3)单调递减,在[3,+∞)单调递增,则f(r)在r=3时取得最小值
(法二):S全面积=πr2+2πrh=πr2+2πr•
=πr2+27 r2 54π r
=πr2+
+27π r
≥327π r
=27π3 πr2•
•27π r 27π r
当且仅当πr2=
即r=3时取等号27π r
当半径为3时,S最小即用料最省
故答案为:3