导数的实际应用(一)一、教学目标:1、知识与技能:⑴让学生掌握在实际生活中问题的求解方法;⑵会利用导数求解最值
2、过程与方法:通过分析具体实例,经历由实际问题抽象为数学问题的过程
3、情感、态度与价值观:让学生感悟由具体到抽象,由特殊到一般的思想方法二、教学重点:函数建模过程教学难点:函数建模过程三、教学方法:探究归纳,讲练结合四、教学过程(一)、复习:利用导数求函数极值和最值的方法(二)、探究新课例1、在边长为60cm的正方形铁片的四角切去相等的正方形,再把它的边沿虚线折起(如图),做成一个无盖的方底箱子,箱底的边长是多少时,箱底的容积最大
最大容积是多少
解法一:设箱底边长为xcm,则箱高602xhcm,得箱子容积260)(322xxhxxV)600(x.23()602xVxx)600(x令23()602xVxx=0,解得x=0(舍去),x=40,并求得V(40)=16000由题意可知,当x过小(接近0)或过大(接近60)时,箱子容积很小,因此,16000是最大值答:当x=40cm时,箱子容积最大,最大容积是16000cm3解法二:设箱高为xcm,则箱底长为(60-2x)cm,则得箱子容积xxxV2)260()()300(x.(后面同解法一,略)由题意可知,当x过小或过大时箱子容积很小,所以最大值出现在极值点处.事实上,可导函数260)(322xxhxxV、xxxV2)260()(在各自的定义域中都只有一个极值点,从图象角度理解即只有一个波峰,是单峰的,因而这个极值点就1xxxx6060x60-2x60-2x60-2xx60-2x6060是最值点,不必考虑端点的函数值例2、圆柱形金属饮料罐的容积一定时,它的高与底与半径应怎样选取,才能使所用的材料最省
解:设圆柱的高为h,底半径为R,则表面积S=2πRh+2πR2由V=π