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将直径为d的圆木锯成长方体横梁,横截面为矩形,横梁的强度同它的断面高的平方与宽x...

将直径为d的圆木锯成长方体横梁,横截面为矩形,横梁的强度同它的断面高的平方与宽x的积成正比(强度系数为k,k>0).要将直径为d的圆木锯成强度最大的横梁,断面的宽x应是多少?

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据题意横梁的强度同它的断面高的平方与宽x的积成正比(强度系数为k,k>0)建立起强度函数,求出函数的定义域,再利用求导的方法求出函数取到最大值时的横断面的值. 【解析】 设断面高为h,则h2=d2-x2. 横梁的强度函数f(x)=k•xh2, 所以f(x)=kx•(d2-x2),0<x<d.(5分) 当x∈(0,d)时,令f′(x)=k(d2-3x2)=0.(7分) 解得(舍负).(8分) 当时,f′(x)>0;(9分) 当时,f′(x)<0.(10分) 因此,函数f(x)在定义域(0,d)内只有一个极大值点. 所以f(x)在处取最大值,就是横梁强度的最大值.(12分) 即当断面的宽为时,横梁的强度最大.(13分)
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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