题文
在一次数学实践活动课上,老师给一个活动小组安排了这样的一个任务:设计一个方案,将一块边长为4米的正方形铁片,通过裁剪、拼接的方式,将它焊接成容积至少有5立方米的长方体无盖容器(只有一个下底面和侧面的长方体).该活动小组接到任务后,立刻设计了一个方案,如下图所示,按图1在正方形铁片的四角裁去四个相同的小正方形后,将剩下的部分焊接成长方体(如图2).请你分析一下他们的设计方案切去边长为多大的小正方形后能得到的最大容积,最大容积是多少?是否符合要求?若不符合,请你帮他们再设计一个能符合要求的方案,简单说明操作过程和理由.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)设切去正方形边长为x,则焊接成的长方体的底面边长为4-2x,高为x,所以V1=(4-2x)2•x=4(x3-4x2+4x)(0<x<2).(4分)
∴V1′=4(3x2-8x+4),(5分)
令V1′=0,即4(3x2-8x+4)=0,解得x1=23,x2=2(舍去).(7分)
∵V1在(0,2)内只有一个极值,
∴当x=23时,V1取得最大值12827.12827<5,即不符合要求(9分)
(2)重新设计方案如下:
如图①,在正方形的两个角处各切下一个边长为1的小正方形;如图②,将切下的小正方形焊在未切口的正方形一边的中间;如图③,将图②焊成长方体容器.新焊长方体容器底面是一个长方形,长为3,宽为2,此长方体容积V2=3×2×1=6,显然V2>5.
故第二种方案符合要求.

(13分)
注:第二问答案不唯一.
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解析
23考点
据考高分专家说,试题“在一次数学实践活动课上,老师给一个活动小.....”主要考查你对 [指数函数模型的应用 ]考点的理解。 指数函数模型的应用 指数函数模型的定义:恰当选择自变量将问题的目标表示成自变量的函数f(x)=a·bx+c(a、b、c为常数,a≠0,b>0,b≠1)的形式,进而结合指数函数的性质解决问题。
指数型复合函数的性质的应用:
(1)与指数函数有关的复合函数基本上有两类:![]()
;②
.无论是哪一类,要搞清楚复合过程,才能确定复合函数的值域和单调区间,具体问题中,a的取值不定时,要对a进行分类讨论.
(2)对于形如![]()
一类的指数型复合函数,有以下结论:
①函数
的定义域与f(x)的定义域相同;
②先确定函数f(x)的值域,再根据指数函数的值域、单调性,确定函数
的值域;
③当a>l时,函数
与函数f(x)的单调性相同;当O与函数f(x)的单调性相反.


