1.了解导数在解决实际问题中的作用. 2.会利用导数解决简单的实际生活中的优化问题.
探究点1 面积、容积最大问题
某企业拟建造如图所示的容器(不计厚度,长度单位:米),其中容器的中间为圆柱体,左右两端均为半球体,按照设计要求容器的体积为立方米.假设该容器的建造费用仅与其表面积有关.已知圆柱体部分每平方米建造费用为3千元,半球体部分每平方米建造费用为4千元.设该容器的总建造费用为y千元.
(1)将y表示成r的函数,并求该函数的定义域;
(2)确定r和l为何值时,该容器的建造费用最小,并求出最小建造费用.
【解】 (1)因为容器的体积为立方米,所以+πr2l=π,解得l=-r,
所以圆柱的侧面积为2πrl=2πr=-,两端两个半球的表面积之和为4πr2,
所以y=×3+4πr2×4=+8πr2.
又l=-r>0⇒r<2,所以定义域为(0,2).
(2)由(1)得y′=-+16πr
=,
所以令y′>0得2<r<2;令y′<0得0<r<2,所以当r=2时,该容器的建造费用最小为96π千元,此时l=.