现需要设计一个仓库,它由上下两部分组成,上部分的形状是正四棱锥,下部分的形状是正四棱柱(如图所示),并要求正四...
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现需要设计一个仓库,它由上下两部分组成,上部分的形状是正四棱锥,下部分的形状是正四棱柱(如图所示),并要求正四棱柱的高是正四棱锥的高的4倍.
(1)若则仓库的容积是多少?
(2)若正四棱锥的侧棱长为,则当为多少时,仓库的容积最大?
【回答】
(1)312(2)
【解析】
试题分析:(1)明确柱体与锥体积公式的区别,分别代入对应公式求解;(2)先根据体积关系建立函数解析式,,然后利用导数求其最值.
试题解析:解:(1)由PO1=2知OO1=4PO1=8.
因为A1B1=AB=6,
所以正四棱锥P-A1B1C1D1的体积
正四棱柱ABCD-A1B1C1D1的体积
所以仓库的容积V=V锥+V柱=24+288=312(m3).
(2)设A1B1=a(m),PO1=h(m),则0<h<6,OO1=4h.连结O1B1.
因为在中,
所以,即
于是仓库的容积,
从而.
令,得 或(舍).
当时, ,V是单调增函数;
当时,,V是单调减函数.
故时,V取得极大值,也是最大值.
因此,当m时,仓库的容积最大.
【考点】函数的概念、导数的应用、棱柱和棱锥的体积
【名师点睛】对应用题的训练,一般从读题、审题、剖析题目、寻找切入点等方面进行强化,注重培养将文字语言转化为数学语言的能力,强化构建数学模型的几种方法.而*苏高考的应用题往往需结合导数知识解决相应的最值问题,因此掌握利用导数求最值方法是一项基本要求,需熟练掌握.
知识点:导数及其应用
题型:解答题