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【题目】如图所示的某种容器的体积为,它是由圆锥和圆柱两部分连结而成的,圆柱与圆锥的底面圆半径都为.圆锥的高为,母线与底面所成的角为;圆柱的高为.已知圆柱底面造价为,圆柱侧面造价为,圆锥侧面造价为.

(1)将圆柱的高表示为底面圆半径的函数,并求出定义域;

(2)当容器造价最低时,圆柱的底面圆半径为多少?

【答案】(1),定义域为.(2)

【解析】

1)由题由圆柱与圆锥体积公式得,得即可;(2)由圆柱与圆锥的侧面积公式得容器总造价为,求导求最值即可

1)因为圆锥的母线与底面所成的角为,所以

圆锥的体积为,圆柱的体积为.

因为,所以

所以.

因为,所以.

因此.

所以,定义域为.

2)圆锥的侧面积

圆柱的侧面积,底面积.

容器总造价为.

,则.,得.

时,上为单调减函数;

时,上为单调增函数.

因此,当且仅当时,有最小值,即有最小值,为.

所以总造价最低时,圆柱的底面圆半径为.

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1

2

3

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4

5

4

6

6

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