解题思路:由题意求出饮料罐的表面积,求出体积,推出表面积与圆柱底面半径的关系式,通过不等式求出面积的最小值.
(本小题满分12分)
如图,饮料罐的表面积S=2πRh+2πR2.…(2分)
由V=πR2h,得h=
V
πR2,则
S=2πR•
V
πR2+2πR2=[2V
R +2πR2.(R>0)…(4分)
所以S=
V/R+
V
R+2πR2≥3
3
V
R•
V
R•2πR2
]=3
32πV2
,
当且仅当[V/R=2πR2,即R=
3
V
2π
]时,S取得最小值.…(10分)
把R=
3
V
2π
代入h=
V
πR2,得h=2
3
V
2π
,即h=2R.…(11分)
答:当饮料罐的高与底面的直径相等时,所用材料最省. …(12分)
点评:
本题考点: 旋转体(圆柱、圆锥、圆台);利用导数求闭区间上函数的最值.
考点点评: 本题是中档题,考查圆柱的表面积与体积的关系,不等式的应用,考查计算能力.