将长为a的一段铁丝截成两段,用一段围成正方形,另一段围成圆,为使正方形与圆的面积之和最小,问两段铁丝的长各为多少?

1个回答

  • 解题思路:此题实质上是考查函数的最值求法.写出函数的表达式,求出驻点,再求出函数在驻点处的二阶导数值,即可判断出是极大值还是极小值.

    设围成的正方形的边长为x(0<x<

    a

    4),则围成的圆的半径为[a−4x/2π],再设围成的总面积为f(x),得

    f(x)=x2+π(

    a−4x

    2π)2

    ∴f′(x)=2x−

    2(a−4x)

    π=[2a/π+(

    8

    π−2)x

    令f′(x)=0,得:

    x=

    a

    4−π]

    又f″(x)=

    8

    π−2>0

    ∴x=

    a

    4−π是f(x)的极小值点,且是f(x)的唯一极小值点

    ∴x=

    a

    4−π是f(x)的最小值点,且此时围成正方形的铁丝长为[4a/4−π],围成圆的铁丝长为a−

    4a

    4−π

    点评:

    本题考点: 导数的几何意义与经济意义;求函数的极值点.

    考点点评: 唯一的极值点是最值点.此题也可以用多元函数的极值来求.