Question

有一塊邊長(zhǎng)為6m的正方形鋼板，將其四個(gè)角各截去一個(gè)邊長(zhǎng)為x的小正方形，然后焊接成一個(gè)無(wú)蓋的蓄水池．
（Ⅰ）寫(xiě)出以x為自變量的容積V的函數(shù)解析式V（x），并求函數(shù)V（x）的定義域；
（Ⅱ）指出函數(shù)V（x）的單調(diào)區(qū)間；
（Ⅲ）蓄水池的底邊為多少時(shí)，蓄水池的容積最大？最大容積是多少？

Answer 1

分析：（Ⅰ）設(shè)蓄水池的底面邊長(zhǎng)為a，則a=6-2x，則蓄水池的容積為：V（x）=x（6-2x）²．由此能寫(xiě)出以x為自變量的容積V的函數(shù)解析式V（x），并求出函數(shù)V（x）的定義域；
（Ⅱ）由V（x）=x（6-2x）²=4x³-24x²+36x得V'（x）=12x²-48x+36．由此能求出函數(shù)V（x）的單調(diào)區(qū)間；
（Ⅲ）令V'（x）=12x²-48x+36=0，得x=1或x=3（舍）．并求得V（1）=16．由V（x）的單調(diào)性知，16為V（x）的最大值．由此能求出蓄水池的底邊為多少時(shí)，蓄水池的容積最大和最大容積是多少．

解答：解：（Ⅰ）設(shè)蓄水池的底面邊長(zhǎng)為a，
則a=6-2x，
則蓄水池的容積為：V（x）=x（6-2x）²．
由

x＞0 6-2x＞0

，
得函數(shù)V（x）的定義域?yàn)閤∈（0，3）．（4分）
（Ⅱ）由V（x）=x（6-2x）²=4x³-24x²+36x，
得V'（x）=12x²-48x+36．
令V'（x）=12x²-48x+36＞0，
解得x＜1或x＞3；
令V'（x）=12x²-48x+36＜0，解得1＜x＜3．
∵函數(shù)V（x）的定義域?yàn)閤∈（0，3），
∴函數(shù)V（x）的單調(diào)增區(qū)間是：（0，1）；函數(shù)V（x）的單調(diào)減區(qū)間是：（1，3）．
（Ⅲ）令V'（x）=12x²-48x+36=0，
得x=1或x=3（舍）．
并求得V（1）=16．
由V（x）的單調(diào)性知，16為V（x）的最大值．
故蓄水池的底邊為4m時(shí)，蓄水池的容積最大，其最大容積是16m³．（12分）

點(diǎn)評(píng)：本題考查函數(shù)模型的選擇與應(yīng)用，解題時(shí)要認(rèn)真審題，注意挖掘題設(shè)中的隱含條件，合理地運(yùn)用導(dǎo)數(shù)解題．易錯(cuò)點(diǎn)是理不清數(shù)量間的相互關(guān)系，不能正確地建立方程．再求單調(diào)區(qū)間時(shí)要注意函數(shù)的定義域．