高数题2道

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/09/25 01:20:11
1、某工厂欲建造一座长方体的厂房,其体积为96000立方米,前墙和屋顶每单位面积造价分别是其他墙体单价的3倍和1.5倍。问厂房前墙的长度和厂房高度为多少时,厂房造价最小?
2、设曲线y=e的x次方,y=e的-x次方及x=ln2所围成的平方图形为D。
(1)求平面图形D的面积
(2)求该平面图形绕x轴旋转一周所成旋转体的体积。

设厂房前墙的长度和厂房高度分别为xm,ym,厂房宽zm。后墙等单位面积造价为a元/平方米,总造价为M元
则有
xyz=96000
M=xy*3a+xy*a+2yz*a+xz*1.5a=4axy+2ayz+1.5axz
其中面积:前墙,后墙为xy,两个侧墙yz,顶xz
构造函数F(x,y,z,t)=4axy+2ayz+1.5axz-t(xyz-96000)
利用拉格朗日二乘法:令
Fx'(x,y,z,t)=4ay+1.5az-tyz=0
Fy'(x,y,z,t)=4ax+2az-txz=0
Fz'(x,y,z,t)=2ay+1.5ax-txy
Ft'(x,y,z,t)=(xyz-96000)=0
联立解得:
x=40m,y=30m,z=80m
此时造价最小

2.曲线y=e的x次方,y=e的-x次方的交点为
e^x=e^(-x)
则x=0 ,y=1
所以交点为(0,1)
所以平面图形D的面积 为:
∫(e^x-e^(-x))dx,积分区间(0,ln2)
=e^x+e^(-x)|0,ln2
=2+1/2-1-1
=1/2

求该平面图形绕x轴旋转一周所成旋转体的体积:
将x分成dx等份,那么可看成半径为需对小圆柱体的体积之和
每个小圆柱体的体积为:
π[(e^2x)-π(e^(-2x)]dx
那么总的体积为:
∫π[(e^x2)-π(e^(-2x)]dx 积分区间(0,ln2)
=π[1/2(e^2x)+1/2π(e^(-2x)]|(0,ln2)
=9π/8

1.设前墙长度为x,厂房高度为h,则厂房宽度为y=96000/xh.
则总造价为3xh+xh+2yh+1.5xy
=4xh+192000/x+144000/h
>=14400
x=40 h=30
2.S=∫(e的x次方-e的负x次方