高二导数题,设正三棱的柱体积为V,那么其表面积最小时,底面边长为?
1个回答

设三角形底的边长为L,其内接园的半径是R,有:

R=L/(2√3)

三角形的高=3R=L√3/2

三棱柱的高=R=L/(2√3)

V=(L3R/2)R

=L(L√3/4)*[L/(2√3)]

=(L^3)/8

L=2(V 开立方)

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

用导数来求解:

设三角形底的边长为L,三角形高为h,其内接园的半径是R,三棱柱高为H,有:

L=2√3R

h=3R

三角形底面积S1=(3R/2)*2√3R=3√3R^2

三棱柱侧面积S2=3*2√3R*H=6√3R*H

V=S1*H=3√3R^2*H

H=V/(3√3R^2)

三棱柱表面积S=S1+S2=3√3R^2+6√3R*H=3√3R^2+2V/R

S'=6√3R-2V/R^2

令S'=6√3R-2V/R^2=0

R^3=V/(3√3)

R=V 开立方/√3

又S''=6√3+V/R^3; 当R=V 开立方/√3时,S''=9√3>0,即此时S有极小值.

有L=2√3R=2√3(V 开立方)/√3

=2(V 开立方)