题文
如图,在半径为30cm的半圆形(O为圆心)铝皮上截取一块矩形材料ABCD,其中点A、B在直径上,点C、D在圆周上.(1)怎样截取才能使截得的矩形ABCD的面积最大?并求最大面积;
(2)若将所截得的矩形铝皮ABCD卷成一个以AD为母线的圆柱形罐子的侧面(不计剪裁和拼接损耗),应怎样截取,才能使做出的圆柱形形罐子体积最大?并求最大面积.

题型:未知 难度:其他题型
答案
解:如图所示,
(1)【方法一】连接OC,设BC=x,矩形ABCD的面积为S;
则AB=2

(其中0<x<30),
∴S=2x

=2

≤x2+(900﹣x2)=900,当且仅当x2=900﹣x2,
即x=15

时,S取最大值900;
所以,取BC=

cm时,矩形ABCD的面积最大,最大值为900cm2.
【方法二】连接OC,设∠BOC=θ,矩形ABCD的 面积为S,
则BC=30sinθ,OB=30cosθ(其中0<θ<

);
∴S=AB●BC=2OB●BC=900sin2θ,且当sin2θ=1,
即θ=

时,S取最大值为900,此时BC=15

;
所以,取BC=15

时,矩形ABCD的面积最大,最大值为900cm2.
(2)【方法一】设圆柱底面半径为r,高为x,体积为V,
由AB=2

=2πr,得r=

,
∴V=πr2h=

(900x﹣x3),(其中0<x<30);
由V′=

(900﹣3x2)=0,得x=10

;
因此V=

(900x﹣x3)在

上是增函数,在(10

,30)上是减函数;
∴当x=10

时,V的最大值为

,
即取BC=10

cm时,做出的圆柱形罐子体积最大,最大值为

cm3.
【方法二】连接OC,设∠BOC=θ,圆柱底面半径为r,高为h,体积为V,
则圆柱的底面半径为r=

,高h=30sinθ,(其中0<θ<

),
所以V=πr2h=

cos2θ=

(sinθ﹣sin3θ),
设t=sinθ,则V=

(t﹣t3),
由V′=

(1﹣3t2)=0,得t=

,
因此V=

(t﹣t3)在(0,

)上是增函数,在(

,1)上是减函数;
所以,当t=

时,即sinθ=

,此时BC=10

cm时,V有最大值,为

cm3.
解析
该题暂无解析
考点
据考高分专家说,试题“如图,在半径为30cm的半圆形(O.....”主要考查你对 [函数的单调性、最值 ]考点的理解。 函数的单调性、最值单调性的定义:
1、对于给定区间D上的函数f(x),若对于任意x1,x2∈D,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),则称f(x)是区间上的增函数;当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),则称f(x)是区间D上的减函数。
2、如果函数y=f(x)在区间上是增函数或减函数,就说函数y=f(x)在区间D上具有(严格的)单调性,区间D称为函数f(x)的单调区间。如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,区间D称为函数f(x)的单调增或减区间
3、最值的定义:
最大值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≤M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最大值.
最小值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≥M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最小值
判断函数f(x)在区间D上的单调性的方法:
(1)定义法:其步骤是:
①任取x1,x2∈D,且x1<x2;
②作差f(x1)-f(x2)或作商
,并变形;
③判定f(x1)-f(x2)的符号,或比较
与1的大小;
④根据定义作出结论。
(2)复合法:利用基本函数的单调性的复合。
(3)图象法:即观察函数在区间D上部分的图象从左往右看是上升的还是下降的。



