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2011年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷):理数第21题

  2016-10-28 16:58:45  

(2011山东卷计算题)

(本题满分12分)

某企业拟建造如图所示的容器(不计厚度,长度单位:米),其中容器的中间为圆柱形,左右两端均为半球形,按照设计要求容器的容积为立方米,且。假设该容器的建造费用仅与其表面积有关。已知圆柱形部分每平方米建造费用为3千元,半球形部分每平方米建造费用为)千元。设该容器的建造费用为千元。

(Ⅰ)写出关于的函数表达式,并求该函数的定义域;

(Ⅱ)求该容器的建造费用最小时的

【出处】
2011年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷):理数第21题
【答案】

(Ⅰ)由题意可知,则,解得

容器的建造费用为

,定义域为

(Ⅱ),令,得。令,即

(1)当时, ,当时,,函数为减函数,当有最小值;

(2)当时,时,;当时,,此时当有最小值。

【解析】

本题主要考查导数在实际生活中的应用。

(Ⅰ)本题应该用来表示容器的容积,并根据题目中的数值建立相对应的等量关系,从而得到。进而求出关于的表达式。另外注意题目中的约束条件,据此可得到的取值范围。

(Ⅱ)对(Ⅰ)中得到的函数关系进行求导,找出函数在实数范围的极值点。由(Ⅰ)中得到的的取值范围,得到函数在区间的变化情况,进而可以得到容器建造费用最小时的。注意函数取极值时的值不一定是满足条件的值,在本题中函数取极值时的可能在区间之外。

【考点】
生活中的优化问题
【标签】
直接法分类讨论思想


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