(2012•河北模拟)一变压器的铁芯截面为正十字型(两个全等的长方形,它们完全重合,把其中一个长方形绕中点旋转90°后而

(2012•河北模拟)一变压器的铁芯截面为正十字型(两个全等的长方形,它们完全重合,把其中一个长方形绕中点旋转90°后而得的组合图叫正十字型),为保证所需的磁通量,要求十字应具有4
5
cm2的面积,问应如何设计十字型宽x及y,才能使其外接圆的周长最短,这样可使绕在铁芯上的铜线最节省.
4dufjgriuo 1年前 已收到1个回答 举报

海豚NONO 幼苗

共回答了25个问题采纳率:96% 举报

解题思路:根据面积求出长,然后表示出外接圆的周长,利用导数研究函数的最小值即可.

设外接圆的半径为R cm,则 R=
1
2
x2+y2.
由2xy-x2=4
5,得 y=
4
5+x2
2x.
要使外接圆的周长最小,需要R取最小值,也即R2取最小值.
设 f(x)=R2=[5/16x2+
5
x2]+

5
2(0<x<2R),则 f'(x)=[5/8]x-
10
x3.
令f'(x)=0 解得x=2 或x=-2(舍去).
当0<x<2 时f'(x)<0;当x>2 时,f'(x)>0.
因此当x=2时,y=
5+1,R2最小,即R最小,周长最小为π
10+2
5cm.

点评:
本题考点: 基本不等式在最值问题中的应用;函数最值的应用.

考点点评: 本题通过设间接变量,由题意得到一个函数,再确定它的最小值.间接处理所研究的目标,并用导数研究目标函数的最小值,是解本题的关键所在.

1年前

5
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 0.033 s. - webmaster@yulucn.com