问题 解答题

用长为18 m的钢条围成一个长方体容器的框架,如果所制的容器的长与宽之比为2∶1,那么高为多少时容器的容积最大?并求出它的最大容积.

答案

容器高为1.5 m时容器的容积最大,最大容积为3.

题目分析:设长方体的宽为m, 长为2x m,高为 m,由实际意义得出,长方体体积可写出容积,对求导,知0<x<1时,V′(x)>0;当时,V′(x)<0,则时有最大值,求之得最大容积.

解:设长方体的宽为x m,则长为2x m,高为 m,

 解得   ,       3分

故长方体的容积为    6分

从而    V′(x)=

令V′(x)=0,解得x=1或x=0 (舍去),      8分

当0<x<1时,V′(x)>0;

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,

从而最大体积为V(1)=9×12-6×13 = 3 ,      10分

此时容器的高为4.5-3=1.5 m,

因此,容器高为1.5 m时容器的容积最大,最大容积为3 .    12分

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