来自林新的问题
【容积为256的方底无盖水箱,它的高为___时最省材料内接于半径为R的球并且体积最大的的圆锥的高为___】
容积为256的方底无盖水箱,它的高为___时最省材料
内接于半径为R的球并且体积最大的的圆锥的高为___
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2020-03-22 19:31
【容积为256的方底无盖水箱,它的高为___时最省材料内接于半径为R的球并且体积最大的的圆锥的高为___】
容积为256的方底无盖水箱,它的高为___时最省材料
内接于半径为R的球并且体积最大的的圆锥的高为___
设水箱的底边长为a,高为h,则a^2h=256,h=256/a^2
水箱的表面积为S=a^2+4ah=a^2+4*256/a
=a^2+512/a+512/a
>=3*3次根号(a^2*512/a*512/a)
且当a^2=512/a=512/a,即a=8时,S取得最小值
此时h=256/8=32
设圆锥的底面半径为r,则圆锥的高是r+√R^2-r^2或r-√R^2-r^2,所以圆锥的体积为
S=1/3πr^2(r+√R^2-r^2)或S=1/3πr^2(r-√R^2-r^2)
然后求最大值.
提示能否用三角函数法
设圆锥的母线和轴的夹角为x,那么,圆锥的母线为2Rcosx,底半径为2Rcoxsinx
高为2Rcosxcosx
圆锥的体积为1/3π(2Rsinxcosx)^2*2Rcosxcosx
=8/3πsin^2xcox^4x
=4/3π*2sin^2x(1-sin^2x)(1-sin^2x)