一定的体积圆柱状容器的表面积在什么情况下最小?
1个回答

圆柱的高 H = 2r, r是圆柱端面的半径.

求解如下:

已知圆柱和球体积相同,所以有,

pi*r^2*H = (4/3)*pi*R^3

=>H = (4/3)R^3/r^2 (1)

圆柱表面积是:

S = 2*pi*r^2 + 2*pi*r*H (2)

代入方程(1),有:

S = 2*pi*r^2 + (8/3)*pi*R^3/r (3)

求上式的极值,将上式两边对r求导,得到:

ds/dr = 4*pi*r - (8/3)*pi*R^3/r^2

令ds/dr = 0, 得:r^3 = (2/3)*R^3

再代回(1)得到:

H = 2r

表面积是 S_柱 = 6*pi*r^2 = 6*pi*(2/3)^(2/3)*R^2 = 4.579*pi*R^2 = 1.1447 S_球