组卷网 > 知识点选题 > 面积、体积最大问题
更多: | 只看新题 精选材料新、考法新、题型新的试题
解析
| 共计 2 道试题
21-22高二·全国·课后作业
解答题-作图题 | 较易(0.85) |
1 . 观察实际情景,提出并分析问题
(1)实际情景
双十—就要到了,那时候大家都很忙,卖家搞促销,想赚更多的钱,买家想货比三家,买到物美价廉的商品,在这个交易过程中,快递不可或缺,你们有没有发现,商品都会被形形色色的盒子所包装,对于快递公司而言,包装同一个商品,用的材料越少越好,而给你一张硬纸片﹐制作出的盒子当然体积越大越好,这样制作非常环保.
(2)提出问题
一个边长为定值的正方形纸片按某种方式裁剪,做成一个无盖的方底纸盒,当盒底边长与高分别为多少时,盒子容积最大?最大容积是多少?
(3)分析问题
容积的计算依据裁剪的方法,由学生根据自己所学知识确定裁剪方法,确定剪裁方法后,我们可以通过长度关系,用未知数表示盒子容积,根据函数单调性求得容积最大时的相应的裁剪方法.
2.收集数据
现有一个面积为平方厘米的正方形纸板
3.剪裁过程
裁剪方案1:去除如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,使得正方形的四个点重合于图中的点,正好形成一个长方体形状的包装盒.

裁剪方案2:如图所示,先在正方形的相邻两个角各切去边长为的正方形,然后在余下两角处各切去一个长、宽分别为的矩形,再将剩余部分沿图中的虚线折起.

4.问题解决
裁剪方案1:设包装盒的高为,底面边长为

所以
可得
时,;当时,
所以函数上递增,在上递减,
时,取得极大值也是最大值:
所以当时,包装盒的容积最大是
裁剪方案2:因为包装盒高,底面矩形的长为,宽为
所以包装盒的容积为
函数的定义域为

,解得
∴当时,,函数单调递增;
时,,函数单调递减,
∴当时,函数取得极大值,也是函数的最大值,
所以
比较两种模型,故选择裁剪方案1.
5.检验模型
两种最值的计算都是依据给定的裁剪方法,可能会有其他的裁剪方法,求得的容积可能会更大.
6.延伸拓展
请同学们集思广益,研究一下是否有其他裁剪方法,并计算出相应的容积的最大值.
2022-08-08更新 | 217次组卷 | 1卷引用:数学建模-用料最省问题
2 . 植物园拟建一个多边形苗圃,苗圃的一边紧靠着长度大于30m的围墙.现有两种方案:

方案① 多边形为直角三角形),如图1所示,其中
方案② 多边形为等腰梯形),如图2所示,其中
请你分别求出两种方案中苗圃的最大面积,并从中确定使苗圃面积最大的方案.
共计 平均难度:一般