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-数学

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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-数学

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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?360优课网
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

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x=±
3
3
d
(舍负).(8分)
0<x<
3
3
d
时,f′(x)>0;(9分)
3
3
d<x<d
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x=
3
3
d

所以f(x)在x=
3
3
d
处取最大值,就是横梁强度的最大值.(12分)
即当断面的宽为
3
3
d
时,横梁的强度最大.(13分)

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