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如图是一个组合体.它下部的形状是高为10m的圆柱.上部的形状是母线长为30m的圆锥.试问当组合体的顶点O到底面中心O′的距离为多少时.组合体的体积最大?最大体积是多少?

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 14:52:00分类:高中数学题库

如图是一个组合体.它下部的形状是高为10m的圆柱,上部的形状是母线长为30m的圆锥.试问当组合体的顶点O到底面中心O′的距离为多少时,组合体的体积最大?最大体积是多少?在线课程解:设圆锥的高为x,半径为r,则r= (0<x<30)
V(x)=
=
V′(x)=-π(x2+20x-300)
令V′(x)=0解得x=-30(不合题意,舍去),x=10.
当0<x<10时,V′(x)>0,V(x)为增函数;当10<x<30时,V′(x)<0,V(x)为减函数
所以当x=10时,V(x)最大.即当OO′=20m时,组合体的体积最大…(9分)
最大体积为.
分析:设出圆锥的高与半径,表示出组合体的体积,利用函数的导数确定体积的最大值,求出组合体的顶点O到底面中心O′的距离,求解最大值即可.
点评:本题考查组合体的体积的求法,导数的应用,考查计算能力.