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•

27
r2
=πr2+
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•

27
r2
=πr2+
54π
r

=πr2+

27π
r
+
27π
r
≥3
3πr2
27π
r
27π
r
=27π

当且仅当πr2=

27π
r
即r=3时取等号

当半径为3时,S最小即用料最省

故答案为:3

名词解释
单项选择题