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=

18-12x
4
=4.5-3x(m)(0<x<
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<

2
3
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

单项选择题
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