Найти радиус основания и высоту цилиндра наибольшего объема, который можно вписать в шар радиуса R
Знаю только то что в решении используются производные ...


Найти радиус основания и высоту цилиндра наибольшего объема, который можно вписать в шар радиуса R З

AntosciucAndreea AntosciucAndreea    2   21.11.2020 11:36    1

Ответы
sadovinaviktoriay sadovinaviktoriay  12.02.2021 18:21

Радиус основания = R*\sqrt{2/3}, высота = R * 2/\sqrt{3}.

Пошаговое объяснение:

Посмотрим на шар сбоку (см. рис). Тогда цилиндр мы будем видеть как прямоугольник. Пусть, a - диаметр круга в основании цилиндра, b - высота цилиндра. Тогда объем цилиндра вычисляется по формуле

V = pi * (a/2)² * b = (pi/4) * a²b

Чтобы объем был максимальным, нужно, чтобы величина a²b была максимальной. Заметим, что a² = c²-b² = 4R² - b²

max(a²b) = max((4R²-b²)*b)

Пусть, f(b) = (k-b²)*b, где k = 4R².

Эта функция имеет график, как на рисунке, т.е. проходит через точку (0;0). Нас интересует максимум при b>0. Он достигается в точке, где f'(b) = 0.

f'(b) = k - 3b² = 0.

b = +- \sqrt{k/3}

b = -\sqrt{k/3} не подходит, т.к. b положительно.

Значит, b = \sqrt{k/3} = R * 2/\sqrt{3}

a = \sqrt{4R^2 - b^2} = \sqrt{8/3 * R^2} = R * 2\sqrt{2/3}, радиус основания в 2 раза меньше, т.е. R*\sqrt{2/3}


Найти радиус основания и высоту цилиндра наибольшего объема, который можно вписать в шар радиуса R З
Найти радиус основания и высоту цилиндра наибольшего объема, который можно вписать в шар радиуса R З
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Математика