2011年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷):文数第20题<-->2011年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷):文数第22题
(本小题满分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。
(Ⅰ)由题意可知,即,则。容器的建造费用为,即,定义域为;
(Ⅱ),令,得。令即。
(1)当时, ,当时,,函数为减函数,当时有最小值;
(2)当时,,当时,;当时。
此时当时有最小值。
本题主要考查函数以及导数在研究函数性质中的应用。
(Ⅰ)根据容器的容积为平方米,可建立等式(*),根据容器的建造费用=圆柱形部分建造费用+半球形部分建造费用,即可建立关于和的表达式,利用(*)式消去即可。
(Ⅱ)对(Ⅰ)中的函数表达式求导,利用导数分类讨论函数的单调性,从而求出容器建造费用最小时的。
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