题目
已知一个长方形的长 l 以 2cm/s 的速率增加,宽 w 以 3cm/s 的速率增加,则当 l=12cm , w=5cm 时,它的对角线增加的速率为 ______.
已知一个长方形的长
题目解答
答案
设对角线长为
则
同时微分得到:
由题意有:
代入上式,可得:
因此本题答案为
解析
步骤 1:定义变量
设长方形的长为 l,宽为 w,对角线长为 S。已知 l 以 2cm/s 的速率增加,w 以 3cm/s 的速率增加。当 l=12cm,w=5cm 时,求对角线 S 的增加速率。
步骤 2:建立关系式
根据勾股定理,长方形的对角线 S 与长 l 和宽 w 的关系为:
S^2 = l^2 + w^2
步骤 3:对关系式进行微分
对上述关系式两边同时对时间 t 求导,得到:
2S * dS/dt = 2l * dl/dt + 2w * dw/dt
简化得到:
S * dS/dt = l * dl/dt + w * dw/dt
步骤 4:代入已知条件
已知 l=12cm,w=5cm,dl/dt=2cm/s,dw/dt=3cm/s。首先计算 S 的值:
S = sqrt(l^2 + w^2) = sqrt(12^2 + 5^2) = sqrt(144 + 25) = sqrt(169) = 13cm
然后代入 S、l、w、dl/dt 和 dw/dt 的值,求解 dS/dt:
13 * dS/dt = 12 * 2 + 5 * 3
13 * dS/dt = 24 + 15
13 * dS/dt = 39
dS/dt = 39 / 13
dS/dt = 3cm/s
设长方形的长为 l,宽为 w,对角线长为 S。已知 l 以 2cm/s 的速率增加,w 以 3cm/s 的速率增加。当 l=12cm,w=5cm 时,求对角线 S 的增加速率。
步骤 2:建立关系式
根据勾股定理,长方形的对角线 S 与长 l 和宽 w 的关系为:
S^2 = l^2 + w^2
步骤 3:对关系式进行微分
对上述关系式两边同时对时间 t 求导,得到:
2S * dS/dt = 2l * dl/dt + 2w * dw/dt
简化得到:
S * dS/dt = l * dl/dt + w * dw/dt
步骤 4:代入已知条件
已知 l=12cm,w=5cm,dl/dt=2cm/s,dw/dt=3cm/s。首先计算 S 的值:
S = sqrt(l^2 + w^2) = sqrt(12^2 + 5^2) = sqrt(144 + 25) = sqrt(169) = 13cm
然后代入 S、l、w、dl/dt 和 dw/dt 的值,求解 dS/dt:
13 * dS/dt = 12 * 2 + 5 * 3
13 * dS/dt = 24 + 15
13 * dS/dt = 39
dS/dt = 39 / 13
dS/dt = 3cm/s