【题目】如图所示,
是边长
,
的矩形硬纸片,在硬纸片的四角切去边长相等的小正方形后,再沿虚线折起,做成一个无盖的长方体盒子,
、
是
上被切去的小正方形的两个顶点,设
.
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(1)将长方体盒子体积
表示成
的函数关系式,并求其定义域;
(2)当
为何值时,此长方体盒子体积
最大?并求出最大体积.
【答案】(1)
,
;(2)当
时长方体盒子体积
最大,此时最大体积为
.
【解析】
(1)分别由题意用x表示长方体的长宽高,代入长方体的体积公式即可表示该函数关系,再由实际长方体的长宽高都应大于零构建不等式组,即可求得定义域.
(2)利用导数分析体积在定义域范围内的单调性,进而求函数的最大值.
长方体盒子长
,宽
,高
.
(1)长方体盒子体积
,![]()
由
得
,故定义域为
.
(2)由(1)可知长方体盒子体积![]()
则
,在
内令
,解得
,故体积V在该区间单调递增;
令
,解得
,故体积V在该区间单调递减;
∴
在
取得极大值也是最大值.此时
.
故当
时长方体盒子体积
最大,此时最大体积为
.