材料1.類(lèi)比是獲取數(shù)學(xué)知識(shí)的重要思想之一,很多優(yōu)美的數(shù)學(xué)結(jié)論就是利用類(lèi)比思想獲得的.例如:若a>0,b>0,則a+b2≥ab,當(dāng)且僅當(dāng)a=b時(shí),取等號(hào),我們稱(chēng)為二元均值不等式.類(lèi)比二元均值不等式得到三元均值不等式:a>0,b>0,c>0,則a+b+c3≥3abc,當(dāng)且僅當(dāng)a=b=c時(shí),取等號(hào).我們經(jīng)常用它們求相關(guān)代數(shù)式或幾何問(wèn)題的最值,某同學(xué)做下面幾何問(wèn)題就是用三元均值不等式圓滿(mǎn)完成解答的.
題:將邊長(zhǎng)為12cm的正方形硬紙片(如圖1)的四個(gè)角裁去四個(gè)相同的小正方形后,折成如圖2的無(wú)蓋長(zhǎng)方體小紙盒,求紙盒容積的最大值.
解:設(shè)截去的小正方形的邊長(zhǎng)為x(0<x<6),則紙盒容積V=(12-2x)2x=14(12-2x)(12-2x)(4x)≤14(12-2x+12-2x+4x3)3=128.
當(dāng)且僅當(dāng)12-2x=12-2x=4x,即x=2時(shí)取等號(hào).所以紙金的容積取得最大值128cm3.在求V的最大值中,用均值不等式求最值時(shí),遵循“一正二定三相等”的規(guī)則.你也可以將V=(12-2x)2x變形為V=(12-2x)2x=2(6-x)(6-x)(2x)求解.
你還可以設(shè)紙盒的底面邊長(zhǎng)為a,高為b,則a+2b=12,則紙盒容積V=a2b=14aa(4b)≤14(a+a+4b3)3=14×(2(a+2b)3)3=14×(2×123)3=128.
當(dāng)且僅當(dāng)a=a=4b,即a=8,b=2時(shí)取等號(hào),所以紙盒的容積取得最大值128cm3.
材料2.《數(shù)學(xué)必修二》第八章8.3節(jié)習(xí)題8.3設(shè)置了如下第4題:
如圖1,圓錐的底面直徑和高均為a,過(guò)PO的中點(diǎn)O1作平行于底面的截面,以該截面為底的面挖去一個(gè)圓柱,求剩下幾何體的表面積和體積.我們稱(chēng)圓柱為圓錐的內(nèi)接圓柱.
根據(jù)材料1與材料2完成下列問(wèn)題.
如圖2,底面直徑和高均為6cm的圓錐有一個(gè)底面半徑為R,高為H的內(nèi)接圓柱.
(1)求R與H的關(guān)系式;
(2)求圓柱側(cè)面積的最大值;
(3)求圓柱體積的最大值.
a
+
b
2
≥
ab
a
+
b
+
c
3
≥
3
abc
1
4
(
12
-
2
x
)
(
12
-
2
x
)
(
4
x
)
≤
1
4
(
12
-
2
x
+
12
-
2
x
+
4
x
3
)
3
1
4
aa
(
4
b
)
≤
1
4
(
a
+
a
+
4
b
3
)
3
=
1
4
×
(
2
(
a
+
2
b
)
3
)
3
=
1
4
×
(
2
×
12
3
)
3
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/5/25 8:0:9組卷:62引用:2難度:0.5
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-
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(Ⅰ)求證:AC⊥BM;
(Ⅱ)求二面角M-AB-C的大??;
(Ⅲ)求多面體PMABC的體積.發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:298引用:5難度:0.1 -
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、?EB(E在線段AD上).由兩圓弧?EC、?EB及邊BC所圍成的平面圖形繞直線AD旋轉(zhuǎn)一周,則所形成的幾何體的體積為 .?EC發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:340引用:5難度:0.7 -
3.如圖,將半徑為1的球與棱長(zhǎng)為1的正方體組合在一起,使正方體的一個(gè)頂點(diǎn)正好是球的球心,則這個(gè)組合體的體積為( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/10/6 12:0:1組卷:463引用:7難度:0.7