题目
(本题满分12分) 如图,一矩形铁皮的长为8cm,宽为5cm,在四个角上截去四个相同的小正方形,制成一个无盖的小盒子,问小正方形的边长为多少时,盒子容积最大?
(本题满分12分)
如图,一矩形铁皮的长为8cm,宽为5cm,在四个角上截去四个相同的小正方形,制成一个无盖的小盒子,问小正方形的边长为多少时,盒子容积最大?

题目解答
答案

【解析】解应用题关键是建立函数模型,本小题可设小正方形的边长为
厘米,则盒子底面长为
,宽为
,所以
,然后利用导数求最值即可。
解:设小正方形的边长为
厘米,则盒子底面长为
,宽为

,
(舍去)
,在定义域内仅有一个极大值,

解析
步骤 1:确定变量
设小正方形的边长为$x$厘米,则盒子底面长为$8-2x$厘米,宽为$5-2x$厘米。
步骤 2:建立体积函数
盒子的体积$V$可以表示为底面积乘以高,即$V=(8-2x)(5-2x)x$。展开后得到$V=4x^3-26x^2+40x$。
步骤 3:求导数并找到临界点
对体积函数$V$求导,得到$V'=12x^2-52x+40$。令$V'=0$,解得$x=1$或$x=\frac{10}{3}$。由于$x=\frac{10}{3}$不满足实际条件(盒子的长和宽都必须大于0),因此只考虑$x=1$。
步骤 4:验证临界点
由于$V''=24x-52$,当$x=1$时,$V''=-28<0$,说明$x=1$时$V$取得极大值,即此时盒子的容积最大。
设小正方形的边长为$x$厘米,则盒子底面长为$8-2x$厘米,宽为$5-2x$厘米。
步骤 2:建立体积函数
盒子的体积$V$可以表示为底面积乘以高,即$V=(8-2x)(5-2x)x$。展开后得到$V=4x^3-26x^2+40x$。
步骤 3:求导数并找到临界点
对体积函数$V$求导,得到$V'=12x^2-52x+40$。令$V'=0$,解得$x=1$或$x=\frac{10}{3}$。由于$x=\frac{10}{3}$不满足实际条件(盒子的长和宽都必须大于0),因此只考虑$x=1$。
步骤 4:验证临界点
由于$V''=24x-52$,当$x=1$时,$V''=-28<0$,说明$x=1$时$V$取得极大值,即此时盒子的容积最大。