在圆锥的轴截面△ABC中(如图),
∵=,∴h=H,
∴V=πr2h=πr2H
=πHr2-πr3(0<r<R),
V′=2πHr-3πr2.
令V′=0得r=R或r=0(舍去).
由于在(0,R)内函数只有一个极大值点,根据题意知该点即为最大值点,
∴当r=R时,体积最大且Vmax=πR2H.
[一点通] 解决几何中的长度、面积、体积的最值问题,关键是正确引入变量,利用相关知识把相关量均用该变量表示,从而将长度、面积、体积表示为所引入变量的函数,再利用导数求解函数的最值,但因为是实际问题,要根据题目中的条件,求出定义域.
1.请你设计一个包装盒.如图所示,ABCD是边长为60 cm的正方形硬纸片,切去阴影部分所示的四个全等的等腰直角三角形,再沿虚线折起,使得A,B,C,D四个点重合于图中的点P,正好形成一个正四棱柱形状的包装盒.E、F在AB上,是被切去的一个等腰直角三角形斜边的两个端点.设AE=FB=x(cm).
(1)若广告商要求包装盒的侧面积S(cm2)最大,试问x应取何值?
(2)某厂商要求包装盒的容积V(cm3)最大,试问x应取何值?并求出此时包装盒的高与底面边长的比值.
解:设包装盒的高为h(cm),底面边长为a(cm).
由已知得
a=x,h==(30-x),0<x<30.
(1)S=4ah=8x(30-x)=-8(x-15)2+1 800,