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要做一个上下均有底的圆柱形铁桶,规定其体积为V(定值),问底半径多大时,才能使其表面积最小,并求此最小的表面积.如题,是

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/07/18 00:40:59
要做一个上下均有底的圆柱形铁桶,规定其体积为V(定值),问底半径多大时,才能使其表面积最小,并求此最小的表面积.如题,是同济高数书上的课后习题.
设底圆半径为R,高为h
则 V=Pi*R*R*h
h=V/(Pi*R*R)
设表面积为S
则 S=2*Pi*R*R+2*Pi*R*h
=2*Pi*R(R+h)
将h=V/(Pi*R*R)代入上式,得到
S=2*Pi*R[R+V/(Pi*R*R)]
=2*Pi*R*R+2*V/R
这样,S就可以表示为关于R的函数,R的取值范围为(0,+无穷),上式对R取一阶导数得到:
S'=4*Pi*R-2*V/(R*R)
因为要找S的极值点,故令
S'=4*Pi*R-2*V/(R*R)=0
解得:
R=3次根号下[V/(2*Pi)]
此时
S=2*Pi*R*R+2*V/R
=3*3次根号下(2*Pi*V*V)