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今有一长2米宽1米的矩形铁皮.如图.在四个角上分别截去一个边长为x米的正方形后.沿虚线折起可做成一个无盖的长方体形水箱.(Ⅰ)求水箱容积的表达式f的定义域,(Ⅱ)若要使水箱容积不大于4x3立方米的同时

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 17:35:55分类:高中数学题库

今有一长2米宽1米的矩形铁皮,如图,在四个角上分别截去一个边长为x米的正方形后,沿虚线折起可做成一个无盖的长方体形水箱(接口连接问题不考虑).
(Ⅰ)求水箱容积的表达式f(x),并指出函数f(x)的定义域;
(Ⅱ)若要使水箱容积不大于4x3立方米的同时,又使得底面积最大,求x的值.在线课程解:(Ⅰ)由已知该长方体形水箱高为x米,底面矩形长为(2-2x)米,宽(1-2x)米.
∴该水箱容积为f(x)=(2-2x)(1-2x)x=4x3-6x2+2x.…(4分)
其中正数x满足∴0<x<
∴所求函数f(x)定义域为{x|0<x<}.…(6分)
(Ⅱ)由f(x)≤4x3,得x≤0或x≥
∵定义域为{x|0<x<},∴≤x<.…(8分)
此时的底面积为S(x)=(2-2x)(1-2x)=4x2-6x+2(x∈[)).
由S(x)=4(x-2-,…(10分)
可知S(x)在[)上是单调减函数,
∴x=
即要使水箱容积不大于4x3立方米的同时,又使得底面积最大的x是.…(12分)
分析:(Ⅰ)确定长方体形水箱高为x米,底面矩形长为(2-2x)米,宽(1-2x)米,即可得到该水箱容积为f(x)=(2-2x)(1-2x)x=4x3-6x2+2x,根据长、宽、高为正数,可确定所求函数f(x)定义域;
(Ⅱ)根据水箱容积不大于4x3立方米,构建不等式,确定函数的定义域,再利用底面积为S(x)=(2-2x)(1-2x)=4x2-6x+2,结合定义域,可得结论.
点评:本题考查函数模型的构建,考查函数的最值,利用长方体的体积公式,确定函数是关键.