所以当x=15时,S取得最大值.
(2)V=a2h=2(-x3+30x2),V′=6x(20-x).
由V′=0得x=0(舍)或x=20.
当x∈(0,20)时,V′>0;当x∈(20,30)时,V′<0.
所以当x=20时,V取得极大值,也是最大值.
此时=,即包装盒的高与底面边长的比值为.
2.要做成一个截面为等腰梯形的水槽,下底长和腰都为a,如图,问斜角θ为多大时,水槽的流量最大?
解:设横截面面积为S,则
S=(AB+ED)·CD,
AB=a+2acos θ,CD=asin θ,
S=[a+(a+2acos θ)]·asin θ
=a2sin θ(1+cos θ).
又S′=a2(2cos2θ+cos θ-1),
令S′=0,即a2(2cos2θ+cos θ-1)=0,
得cos θ=或cos θ=-1.
因为0<θ<,故cos θ≠-1,则cos θ=,此时θ=.
而0<θ<时,S′>0;<θ<时,S′<0.
故当θ=时,横截面的面积最大,此时,水槽的流量最大.
用料最省、成本(费用)最低问题
[例2] 如图,某工厂拟建一座平面图为矩形,且面积为200 m2的三