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1、试题题目: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ABC..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2015-12-02 07:30:00

试题原文

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.

  试题来源:江苏月考题   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:函数的单调性、最值



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
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=10cm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=10cm时,V有最大值,为cm3
3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“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ABC..”的主要目的是检查您对于考点“高中函数的单调性、最值”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中函数的单调性、最值”。


4、其他试题:看看身边同学们查询过的数学试题:

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