Объем правильной четырехугольной приемы равен 8 эм в кубе.какова должна быть сторона основания призмы,чтобы полная поверхность ее была наименьшей?

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Сторона основания призмы должна быть равна 2 м. ️ Шаг 1: Составление функции площади поверхности Пусть aa — сторона основания (в метрах), а hh — высота призмы. Объем правильной четырехугольной призмы вычисляется по формуле V=a2hcap V equals a squared h. По условию V=8cap V equals 8, следовательно, высоту можно выразить через сторону основания: h=8a2h equals the fraction with numerator 8 and denominator a squared end-fraction Площадь полной поверхности Scap S складывается из площадей двух оснований и четырех боковых граней: S(a)=2a2+4ah=2a2+4a8a2=2a2+32acap S open paren a close paren equals 2 a squared plus 4 a h equals 2 a squared plus 4 a center dot the fraction with numerator 8 and denominator a squared end-fraction equals 2 a squared plus 32 over a end-fraction ️ Шаг 2: Исследование функции на экстремум Для нахождения значения aa, при котором площадь поверхности будет наименьшей, найдем производную функции S(a)cap S open paren a close paren и приравняем ее к нулю: S(a)=(2a2+32a-1)=4a32a-2=4a32a2cap S prime open paren a close paren equals open paren 2 a squared plus 32 a to the negative 1 power close paren prime equals 4 a minus 32 a to the negative 2 power equals 4 a minus the fraction with numerator 32 and denominator a squared end-fraction Решим уравнение 4a32a2=04 a minus the fraction with numerator 32 and denominator a squared end-fraction equals 0 : 4a3=32a3=8a=24 a cubed equals 32 ⟹ a cubed equals 8 ⟹ a equals 2️ Шаг 3: Проверка характера критической точки Чтобы убедиться, что в точке a=2a equals 2 достигается минимум, найдем вторую производную: S(a)=(4a32a-2)=4+64a-3=4+64a3cap S double prime open paren a close paren equals open paren 4 a minus 32 a to the negative 2 power close paren prime equals 4 plus 64 a to the negative 3 power equals 4 plus the fraction with numerator 64 and denominator a cubed end-fraction Подставим значение a=2a equals 2: S(2)=4+648=12cap S double prime open paren 2 close paren equals 4 plus 64 over 8 end-fraction equals 12 . Так как S(2)>0cap S double prime open paren 2 close paren is greater than 0, то a=2a equals 2 является точкой локального минимума. Ответ: Сторона основания призмы должна быть равна 2 м. Нужно ли рассчитать высоту призмы или минимальную площадь поверхности для данного объема?

Форма ответа

Ваш аватар