问题
解答题
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?
答案
设长方体的宽为x(m),则长为2x(m),高为h=
=4.5-3x(m)(0<x<18-12x 4
).3 2
故长方体的体积为V(x)=2x2(4.5-3x)=9x2-6x3(m3)(0<x<
).3 2
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)<0,2 3
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.