На Горох
Разбор упражнения

ГДЗ: Упражнение 965 - Глава 9 (Итоговые упражнения) - (Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы, Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна)

Глава 9 Страницы: 287, 288, 289, 290
А вы знали? Проект, реферат или доклад можно создать с помощью ИИ за 5 минут — и сразу скачать готовый файл Word. Попробовать

965 упражнение:

Из всех прямых параллелепипедов, у которых в основании лежит квадрат и площадь полной поверхности равна \( 600 \text{ см}^2 \), найти параллелепипед наибольшего объема.

1)
Ответ

Шаг 1: Составление функции для оптимизации.

Пусть сторона квадрата в основании равна \( a \), а высота параллелепипеда равна \( h \). Объем \( V \) (который нужно максимизировать) равен:

\( V = a^2 h \).

Площадь полной поверхности \( S \) задана: \( S = 2 S_{осн} + S_{бок} \).

\( S = 2a^2 + 4ah \).

По условию \( S = 600 \): \( 600 = 2a^2 + 4ah \).

Выразим \( h \) через \( a \): \( 4ah = 600 - 2a^2 \implies h = \frac{600 - 2a^2}{4a} = \frac{300 - a^2}{2a} \).

Подставим \( h \) в формулу объема \( V(a) \):

\( V(a) = a^2 \cdot \frac{300 - a^2}{2a} = \frac{a(300 - a^2)}{2} = 150a - \frac{1}{2}a^3 \).

Ограничения: \( a > 0 \) и \( h > 0 \), т.е. \( 300 - a^2 > 0 \implies a^2 < 300 \implies 0 < a < \sqrt{300} \approx 17.32 \).

Шаг 2: Нахождение первой производной \( V'(a) \).

\( V'(a) = (150a - \frac{1}{2}a^3)' = 150 - \frac{3}{2}a^2 \).

Шаг 3: Нахождение критической точки.

Приравниваем производную к нулю: \( V'(a) = 0 \).

\( 150 - \frac{3}{2}a^2 = 0 \implies \frac{3}{2}a^2 = 150 \implies a^2 = 100 \).

Поскольку \( a > 0 \), критическая точка: \( a = 10 \).

Проверка: \( a=10 \) находится в области определения \( 0 < a < \sqrt{300} \).

Шаг 4: Проверка, что это максимум.

Вторая производная: \( V''(a) = (150 - \frac{3}{2}a^2)' = -3a \).

В точке \( a=10 \): \( V''(10) = -3(10) = -30 < 0 \). Это означает, что \( a=10 \) — точка максимума.

Шаг 5: Определение размеров параллелепипеда.

При \( a = 10 \text{ см} \):

\( h = \frac{300 - 10^2}{2(10)} = \frac{300 - 100}{20} = \frac{200}{20} = 10 \text{ см} \).

Поскольку \( a = h = 10 \text{ см} \), параллелепипед с наибольшим объемом — куб.

Максимальный объем: \( V = 10^2 \cdot 10 = 1000 \text{ см}^3 \).

Ответ: Параллелепипед наибольшего объема имеет форму куба со стороной 10 см. Максимальный объем 1000 см\(^3\).

Что применять при решении

Интервалы возрастания и убывания

Интервалы возрастания функции \( f(x) \) находятся там, где её первая производная \( f'(x) > 0 \). Интервалы убывания — где \( f'(x) < 0 \).
Возрастание: \( f'(x) > 0 \); Убывание: \( f'(x) < 0 \)

Точки экстремума

Точки экстремума — это критические точки, в которых производная меняет знак. Если знак меняется с '+' на '-', то это максимум; если с '-' на '+', то это минимум.
Критические точки: \( f'(x) = 0 \text{ или } f'(x) \text{ не существует} \)

Наибольшее и наименьшее значение на отрезке

Для функции \( f(x) \) на отрезке \( [a; b] \) наибольшее/наименьшее значение достигается либо в критических точках внутри отрезка, либо на его концах \( f(a) \) и \( f(b) \).
\( \max / \min f(x) \in \{ f(x_c), f(a), f(b) \}, \text{ где } x_c \text{ - критическая точка} \)

Точки перегиба

Точки, в которых вторая производная \( f''(x) \) равна нулю или не существует, и при этом \( f''(x) \) меняет знак.
\( f''(x) = 0 \text{ или } f''(x) \text{ не существует и меняет знак} \)

Производная степенной функции

Правило дифференцирования степенной функции.
\( (x^n)' = n x^{n-1} \)

Производная сложной функции (цепное правило)

Производная сложной функции \( f(g(x)) \).
\( (f(g(x)))' = f'(g(x)) \cdot g'(x) \)

Не сходится своя задача? Разберём по шагам

  • Формула, подстановка и расчёт
  • Числа считает калькулятор, а не нейросеть
  • Бесплатно и без регистрации
Решить задачу Разбор задачи бесплатный

Другие упражнения из параграфа Глава 9

Данные параграфа

К параграфу →
Глава
Глава 9
Параграф
Глава 9 — Итоговые упражнения
Учебник
Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы
Автор
Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна
Год
2025

Задали работу по этой теме?

Реферат, доклад или проект по параграфу: план, текст, таблицы и оформление по требованиям.

Создать проект Готовый файл Word. Оплата после того, как увидите работу.