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解题方法
1 . 易拉罐用料最省问题的研究.小明同学最近注意到一条新闻,易拉罐(如图所示)作为饮品的容器,每年的用量可达数万亿个.这让他想到一个用料最优化的问题,即在易拉罐的体积(容积)一定的情况下,如何确定易拉罐的高和半径才能使得用料最省?他研究发现易拉罐的上盖、下底和侧壁的厚度是不同的,进而结合数学建模知识进行了深入研究.以下是小明的研究过程,请回答其中问题.
(1)建立模型问题1: 填空:记圆柱容积为
,高为
,底面半径为
, 则
___________; ①记上盖、下底和侧壁的厚度分别为
(底面半径都为
),且侧壁展开可看成长方体(长、宽、高分别为
),金属用料总量为C(接口材料忽略不计),则
___________ ;②因为
都是常数,不妨设
,则由① ②可得用料总量的函数可简化为
_____________(用
表示) ③;
(2)求解模型:问题2:求解当
取何值时(用
表示),
取得最小值,即用料最省?(写出解答过程)检验模型:小明上网查阅到目前330毫升可乐易拉罐的数据,得知![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04ef37b04a7676c9acf90d2d383a4170.png)
,代入(3)的模型结果,经计算得
经验算,确认计算无误,但是这与实际罐体半径
差异较大.实际上,在经济利益驱动之下,目前的罐体成本应该已经达最优;
(3)模型评价与改进:问题3:模型计算结果与现实数据存在较大差异的原因可能为_________相应改进措施为__________.
注:只需一条原因及相应改进措施即可
(1)建立模型问题1: 填空:记圆柱容积为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be54e84508decfcce6d2fcbe6c8c1a92.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3eabd5f3a86afe49dcd70571e2b96cfd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/11bc05f41215f9894e11d1df0465751a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad83973d1361b2928c7e783ffd073b75.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/367c96a0ff95b92877eda2a7c98871e1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/11bc05f41215f9894e11d1df0465751a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/283ed613ea07de53ae657959e85290a1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7bb98809fd028e5b6388c7472444f2c3.png)
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(2)求解模型:问题2:求解当
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04ef37b04a7676c9acf90d2d383a4170.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bea6c07eb94fd55f2ec6fedc4556e91a.png)
(3)模型评价与改进:问题3:模型计算结果与现实数据存在较大差异的原因可能为_________相应改进措施为__________.
注:只需一条原因及相应改进措施即可
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解题方法
2 . 工厂需要围建一个面积为
的矩形堆料场,一边可以利用原有的墙壁,其他三边需要砌新的墙壁,我们知道,砌起的新墙的总长度
(单位:
)是利用原有墙壁长度
(单位:
)的函数.
(1)写出
关于
的函数解析式,并确定
的取值范围;
(2)当堆料场的长、宽比为多少时,需要砌起的新墙用的材料最省?(运用导数知识解决)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e3d8c744fcc1561f2bc2f4fed4e27c5b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d053b14c8588eee2acbbe44fc37a6886.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e15e00f40396e914d1d9955bd7785f1f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81dea63b8ce3e51adf66cf7b9982a248.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e15e00f40396e914d1d9955bd7785f1f.png)
(1)写出
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(2)当堆料场的长、宽比为多少时,需要砌起的新墙用的材料最省?(运用导数知识解决)
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2024高二下·全国·专题练习
解题方法
3 . 某单位用木料制作如图所示的框架,框架的下部是边长分别为x、y(单位:m)的矩形,上部是等腰直角三角形,要求框架围成的总面积为
,问x、y分别为多少时用料最省?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/120aa1919233ec1f6d180e7584d5fa69.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/6/fb93bc71-bf2e-4b9c-b84b-c61c1576f291.png?resizew=103)
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2024高二下·全国·专题练习
解题方法
4 . 某工厂需要建一个面积为
的矩形堆料场,一边可以利用原有的墙壁,则要使砌墙所用材料最省,则堆料场的长和宽各为( )
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e3d8c744fcc1561f2bc2f4fed4e27c5b.png)
A.16 m,16m | B.32m,16m |
C.32 m,8m | D.16m,8m |
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5 . 南京玄武湖号称“金陵明珠”,是我国仅存的皇家园林湖泊.在玄武湖的一角有大片的荷花,每到夏季,荷花飘香,令人陶醉.夏天的一个傍晚,小胡和朋友游玄武湖,发现观赏荷花只能在岸边,无法深入其中,影响观赏荷花的乐趣,于是他便有了一个愿景:若在玄武湖一个盛开荷花的一角(该处岸边近似半圆形,如图所示)设计一些栈道和一个观景台,观景台
在半圆形的中轴线
上(图中
与直径
垂直,
与
不重合),通过栈道把
连接起来,使人行在其中,犹如置身花海之感.已知
,栈道总长度为函数
.
;
(2)若栈道的造价为每米5万元,试确定观景台
的位置,使实现该愿景的建造费用最小(观景台的建造费用忽略不计),并求出实现该愿景的建造费用的最小值.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dad2a36927223bd70f426ba06aea4b45.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/828628c0876b45381c9a0edeb0fec236.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/828628c0876b45381c9a0edeb0fec236.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f52a58fbaf4fea03567e88a9f0f6e37e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dad2a36927223bd70f426ba06aea4b45.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ed62d4cb2496a57ea1de1d12300b71e7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/59fb86bc134ac6560644fda0f9f05c6d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4851f8446926f65bb3ec8f752e865384.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5224a7da7fe6bc28971ce4c277f88588.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5224a7da7fe6bc28971ce4c277f88588.png)
(2)若栈道的造价为每米5万元,试确定观景台
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dad2a36927223bd70f426ba06aea4b45.png)
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2023-10-26更新
|
796次组卷
|
11卷引用:6.3利用导数解决实际问题(分层练习,5大题型)-2023-2024学年高二数学同步精品课堂(人教B版2019选择性必修第三册)
(已下线)6.3利用导数解决实际问题(分层练习,5大题型)-2023-2024学年高二数学同步精品课堂(人教B版2019选择性必修第三册)(已下线)5.3.2课时3导数在解决实际问题中的应用 第三课 知识扩展延伸四川省遂宁市射洪中学校2023-2024学年高二下学期第一次学月质量检测(4月)数学试题安徽省九师联盟2023-2024学年高三上学期10月期中数学试题陕西省榆林市“府、米、绥、横、靖”五校2024届高三上学期10月联考文科数学试题河南省九师联盟2024届高三上学期10月质量检测数学试题山东省潍坊市昌乐县昌乐第一中学2023-2024学年高三上学期期中数学模拟试题山东省日照市五莲县第一中学2024届高三上学期期中考试数学模拟试题甘肃省定西市临洮中学2024届高三上学期10月月考数学试题河南省名校九师联盟2024届高三上学期10月质量检测数学(文)试题上海市静安区回民中学2024届高三上学期12月阶段性测试数学试题
6 . 工厂需要围建一个面积为512
的矩形堆料场,一边可以利用原有的墙壁,其他三边需要砌新的墙壁.我们知道,砌起的新墙的总长度y(单位:m)是利用原有墙壁长度x(单位:m)的函数.
(1)写出y关于x的函数解析式,并确定x的取值范围;
(2)随着x的变化,y的变化有何规律?
(3)当堆料场的长、宽比为多少时,需要砌起的新墙用的材料最省?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/35c901bcdfa58f0c68ad0161b0bab269.png)
(1)写出y关于x的函数解析式,并确定x的取值范围;
(2)随着x的变化,y的变化有何规律?
(3)当堆料场的长、宽比为多少时,需要砌起的新墙用的材料最省?
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2023-10-11更新
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239次组卷
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7卷引用:北师大版(2019)选择性必修第二册课本习题 习题2-7
北师大版(2019)选择性必修第二册课本习题 习题2-7(已下线)第04讲 导数在研究函数中的应用-【寒假预科讲义】2024年高二数学寒假精品课(人教A版2019)(已下线)5.3导数在研究函数中的应用(3)(已下线)6.3利用导数解决实际问题(分层练习,5大题型)-2023-2024学年高二数学同步精品课堂(人教B版2019选择性必修第三册)(已下线)5.3.2课时3导数在解决实际问题中的应用 第三课 知识扩展延伸(已下线)2.7导数的应用(分层练习)-2023-2024学年高二数学同步精品课堂(北师大版2019选择性必修第二册)(已下线)5.3.2.2函数的最大(小)值——课后作业(提升版)
解题方法
7 . 要做一个容积为
的圆柱形封闭容器,高与底面直径分别为何值时,所用材料最省?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1691849501f6f5f3eebe4f702e1be1b6.png)
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名校
8 . 如图,某水库有一个半径为1百米的半圆形小岛,其圆心为C且直径MN平行坝面.坝面上点A满足
,且AC长度为3百米,为便于游客到小岛观光,打算从点A到小岛建三段栈道AB、BD与BE,水面上的点B在线段AC上,且BD、BE均与圆C相切,切点分别为D、E,其中栈道AB、BD、BE和小岛在同一个平面上.设
,则BE=___________ (用含
的代数式表示)此外在半圆小岛上再修建栈道
、
以及MN,则需要修建的栈道总长度的最小值为__________ 百米.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3d7e56367ffbcd363e8734d9314750b5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/83095c612ec1260060874136c76803e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c24095e409b025db711f14be783a406c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/388cdd242d570658af1d8853a692c3a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1140da4ba4930b42e4bf33677c269b36.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/8/30/3314023086235648/3315927894392832/STEM/371f7c60dfc84795be753fc26fd5218d.png?resizew=127)
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解题方法
9 . 要做一个无盖的长方体箱子,其体积为
,底面长方形长与宽的比为
,则当它的宽为______
时,可使其表面积最小,最小表面积为______
.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/92ef1d060e952337cc744768c691ae96.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bbe103f073845122c66f22dcb14b711f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e15e00f40396e914d1d9955bd7785f1f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/35c901bcdfa58f0c68ad0161b0bab269.png)
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10 . 琼中蜂蜜是海南省琼中黎族苗族自治县特产.人们赞美蜜蜂是自然界的建筑师,是因为蜜蜂建造的蜂房是以正六棱柱为单位的几何体.18世纪初,法国天文学家通过观测发现蜜蜂蜂房的每个单位并非六棱柱.如图1,左侧的正六棱柱
底面边长为
,高为
.蜜蜂的蜂房实际形状是一个十面体,如图2,它的顶部是边长为
的正六边形,底部由三个全等的菱形
,
和
构成,其余侧面由
个全等的直角梯形构成,
,
,蜜蜂的高明之处在于图2的构造在容积上与图1相等,但所用的材料最省.图2中,
( )
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/858be9a2f30a22cfdebeaa5bf2e45b4a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0a6936d370d6a238a608ca56f87198de.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2c94bb12cee76221e13f9ef955b0aab1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0a6936d370d6a238a608ca56f87198de.png)
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