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精英家教網 > 高中數學 > 題目詳情

【題目】如圖,圓柱體木材的橫截面半徑,從該木材中截取一段圓柱體,再加工制作成直四棱柱,該四棱柱的上、下底面均為等腰梯形,分別內接于圓柱的上、下底面,下底面圓的圓心在梯形內部,,,,設.

1)求梯形的面積;

2)當取何值時,直四棱柱的體積最大?并求出最大值(注:木材的長度足夠長)

【答案】1;(2)當時,體積取最大值為

【解析】

1)根據等腰梯形的性質,結合銳角三角函數的定義可以求出、以及等腰梯形的高、、的表達式,最后求出等腰梯形的面積表達式即可;

2)利用棱柱的體積公式求出四棱椎體積的表達式,令,進行換元,利用導數求出體積的最大值即可.

1)由條件可得,,所以梯形的高.

,.所以梯形的面積

.

2)設四棱柱的體積為,因為

所以.

,因為,所以,所以,

,令,得,

的變化情況列表如下:

+

0

極大值

所以,時取得極大值,即為最大值,且最大值.此時

答:當時,四棱柱的體積取最大值為.

練習冊系列答案
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)求矩陣M;

)若,求M10a

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2)求fx)的單調區(qū)間;

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