Как найти максимальный объем цилиндра

Ответка

Задайте свой вопрос и получите ответ от профессионального преподавателя. Выберите лучший ответ.

Задать вопрос

  • Подготовка к ЕГЭ

  • Подготовка к ОГЭ

  • Подготовка к олимпиаде

  • Геометрия

  • Алгебра

  • Решение задач

    Задать вопрос

    • Все вопросы

    Маша





    Математика


    10 – 11 классы




    05.03.2021 21:05

    Ответы на вопрос

    Записаться

    Бесплатные вебинары с ответами на все вопросы у нас на канале!

    Смотреть

    Репетиторы в городах:

    • Репетитор в Харовске
    • Репетитор в Сувоне
    • Репетитор в Риддере
    • Репетитор в Ногинске
    • Репетитор в Мариинском Посаде
    • Репетитор в Короче
    • Репетитор в Измире
    • Репетитор в Городце
    • Репетитор в Берлине
    • Репетитор в Мирном
    • Репетитор в Филадельфии

      Репетиторы по предметам:

      • Репетитор по русскому языку
      • Репетитор по английскому языку
      • Репетитор по немецкому языку
      • Репетитор по математике
      • Репетитор по биологии
      • Репетитор по физике
      • Репетитор по химии
      • Репетитор по французскому языку
      • Репетитор по итальянскому языку
      • Репетитор по китайскому языку

        Вычислить максимальный объём цилиндра, полная поверхность которого равна 9,9см². Значение числа π в вычислениях округлить до 3.  Результат округли до десятых сантиметра.

        Объяснение:

        S(пол.цил.)=2πR²+2πRH  ,π=3.

        9,9=2*3*R(R+H ),

        R(R+H )=1,65  ,

        R²+RH=1,65,  RH=1,65-R²  ,Н=(1,65-R² ): R  ,Н=(1,65/R)-R.

        V (цилин.)=S(осн)*Н  ,

        V (цилин.)=πR²* ( (1,65/R)-R )=π( 1,65R -R³ ).

        Максимальный объем достигается в точке максимума  .

        Найдем максимум  функции  V(r) . Для этого вычислим производную и приравняем к нулю :

        V ’(r)=( π( 1,65R -R³ ))’ = π( 1,65 -3R² ) ;  1,65 -3R²=0  ,  R²=0,55  ,R=√0,55≈0,7.

        При R<0 производная  V ’(r)>0

        При R>0,7 производная  V ’(r)<0, значит R=0,7 точка максимума, в ней достигается наибольшее значение функции V(r).</p>

        Найдем объем V (цилин.)=π( 1,65R -R³ )=

        =3*0,7*(1,65-0,7²)≈2,436≈2,4 (см³)



        Ученик

        (101),
        на голосовании



        13 лет назад

        Голосование за лучший ответ

        Трудное детство

        Оракул

        (70151)


        13 лет назад

        площадь поверхности цилиндра равна S=2pir^2+2pirh (1), а его объем V=pir^2h (2). выразим h из (1) и подставим в (2) h=(S-2pir^2)/2pir,
        V=(pir^2*S)/2pir-(2pi^2r^4)/2pir=Sr/2-pir^3. иследуем V на максимум, для этого стандартно возмем производную от V и приравняем ее 0.
        V`=S/2-3pir^2=0, откуда r=корень из (S/6pi), подставим сюда S из (1), проведем сокращения и возведем обе части в квадрат, получим r^2=r^2/3+rh/3, отсюда h=2r. т. е. искомый цилиндр имеет высоту равную диаметру основания.

        Источник: опыт

        $begingroup$

        A cylinder is obtained by revolving a rectangle about the $x-$axis,the base of the rectangle lying on the $x-$axis and the entire rectangle lying in the region between the curve $y=frac{x}{x^2+1}$ and the $x-$axis.Find the maximum volume of the cylinder.

        I could not solve this problem,i could not understand clearly the problem,how a rectangle can lie between $y=frac{x}{x^2+1}$ and the $x-$axis and how to find the max volume.Please help me.

        • geometry
        • derivatives
        • supremum-and-infimum

        asked Aug 26, 2015 at 3:29

        Vinod Kumar Punia's user avatar

        $endgroup$

        4

        • $begingroup$
          Go to wolfram alpha and search for y=x/(x^2+1). You’ll see it is a plotted as a curve that initially goes up and then heads asympotically to 0. You can draw various size rectangles in that space. Each rectangle can be revolved to form a cylinder. The question is what’s the biggest such cylinder.
          $endgroup$

          Aug 26, 2015 at 3:35

        • $begingroup$
          Take a look at the curve. It reaches a maximum value at x = 1/2 and then slowly bends towards the x axis, ultimately touching it at infinity. Once you can picture this, then drawing a rectangle and setting up the necessary equations will not be difficult.
          $endgroup$

          Aug 26, 2015 at 3:36

        • $begingroup$
          After you have the picture, draw a horizontal line at height $y$, where $y$ is fairly small, say $0.2$. This line meets the curve at two points $A$ and $B$. The cylinder has radius $y$ and length $AB$, so volume $pi y^2(AB)$. Find $AB$ in terms of $y$, and maximize. To find $A$ and $B$ you will need to solve $x/(1+x^2)=y$ for $x$. This is the quadratic $yx^2-x+y=0$.
          $endgroup$

          Aug 26, 2015 at 4:00

        • $begingroup$
          Hint: Given what you already wrote, it is clear that the cylinder of maximum volume corresponds to the rectangle of maximum area.
          $endgroup$

          Aug 26, 2015 at 20:18

        You must log in to answer this question.

        Полная поверхность цилиндра может быть вычислена по формуле

        S=2πR*(R+h) =6R*(R+h)=9.9⇒6R²+6Rh=9.9

        Объем цилиндра можем найти по формуле V=πR²h

        Из формулы поверхности выразим высоту через радиус и подставим в формулу объема. Получим функцию от переменной R, которую исследуем на наибольшее значение, по стандарту.

        6R²+6Rh=9.9⇒6Rh=9.9-6R²; h=(1.65/R) – R.

        v=πR²* (1.65/R)-R )=3( 1.65R-R³)

        Найдем максимум  функции  V(R) .Найдем критические точки функции.

        v’=(3(1.65R-R³))’=3*1.65-3*3R²

        3*(1.65-3R²)=0  ,  R²=1.65/3=0.55

        R=√0.55≈0.7

        _____0______0.7_______

                        +                   –

        Т.к. при переходе через критическую точку  R=0,7

        производная меняет знак с плюса на минус, и других критических точек нет, то R=0,7 -точка максимума, и в ней функция достигает наибольшее значение

        V=3(1.65*0.7 -0.7³ )=3*(1.155-0.343)=0.812*3≈2.4/см³/

        Ответ ≈2,4см³

        Добавить комментарий