问题 解答题

一边长为48cm的正方形铁片,在铁片的四角各截去边长为xcm的小正方形(截去的四个小正方形全等),然后制作一个无盖方盒.

(1)试把方盒的容积V表示为x的函数;

(2)求方盒的容积V的最大值,并求出取到最大值时x的值.

答案

(1)∵一边长为48cm的正方形铁片,

在铁片的四角各截去边长为xcm的小正方形(截去的四个小正方形全等),

然后制作一个无盖方盒,

∴这个无盖方盒的底面是边长为48-2x的正方形,高为x的正四棱柱,

∴方盒的容积V=(48-2x)2x,0<x<24.

(2)∵V=(48-2x)2x,0<x<24,

∴V′=2(48-2x)•(-2)x+(48-2x)2

=(48-2x)2-4(48-2x)x,

令V′=0,得x1=8,x2=24(舍).

列表,讨论

 x (0,8) 8(8,24)
 f′(x)+ 0-
 f(x) 极大值
∴当x=8时,方盒的容积V的取极大值V(8)=(48-2×8)2×8=8192(cm3),

∵方盒容积只有这唯一的一个极大值,∴这个极大值就是方盒容积的最大值.

故这个方盒容积的最大值是8192cm3,取到最大值时x的值为8cm.

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