用一块矩形木板紧贴一墙角围成一直三棱柱空间堆放谷物,已知木板的长为a,宽为b,a>b,墙角的两堵墙面和地面两两垂直,怎样围法,直三棱柱的空间最大?这个最大的值是多少? 答案 等腰直角三角形 高等于b时,有最大值a^2b/4
解:
分两种情况比较。
一、以b为直三棱柱的高
设空间为P,围成的直棱柱的底三角形两直角边分别为,X和Y,则:
一式:X*Y/2=P;二式:X^2+Y^2=a^2
一式可化为:2XY=4P/b,
将二式减一式得:(X-Y)^2=a^2-4P/b
化简得:P=a^2b/4-(X-Y)^2b/4
要使P最大,则(X-Y)^2b/4必须最小,只有当X=Y时,才最小,P才最大。
最大值为a^2b/4 ;
二、以a 为直三棱柱的高
同样得出P=b^2a/4-(X-Y)^2a/4,同样得出,只有当X=Y时,才最小,P才最大,最大值为b^2a/4;
因为a>b,所以a^2b/4>b^2a/4
所以结论:当以b为直三棱柱的高,底面为等腰直角三角形时,直三棱柱的空间最大,最大值a^2b/4。
。
令围成的墙角两边长分别为x y V=xyab/2<=(x^2+y^2)b/4 当且仅当x=y时取到最大值, x^2+y^2=a^2 所以有最大值a^2b/4
用一块矩形木板紧贴一墙角围成一直三棱柱空间堆放谷物,已知木板的长为a,宽为b,a>b,墙角的两堵墙面和地面两两垂直,怎样围法,直三棱柱的空间最大?这个最大的值是多少?
设直三棱柱的底面直角△的斜边为x(x=a或b),两直角边为m,n
--->x²=m²+n²
S△=(1/2)mn=(1/4)(2mn)≤(1/4)(m²+n²)=x²/4。
。。。。。
m=n时取"="
当x分别取a和b时,体积Va-Vb=a²b/4-ab²/4=ab(a-b)/4
∵a>b--->Va>Vb, 即:x=a且底面是等腰直角三角形时,空间最大为a²b/4。