最大圆锥
求半径为R的球的内接圆锥的最大体积。
设O为外接球球心,△SAB为轴切面. 则O为△SAB的外心. 连BO,则BO=R,SO与AB交于点C, 设∠OBC=α,则r=Rcosα,OC=Rsinα. SC=R+OC=R(1+sinα). ∴V=1/3·πr^2·SC =1/3·π(Rcosα)^2·R(1+sinα) =1/3·πR^3·(1+sinα)·(1+sinα)·(2-2sinα) ≤(32/81)πR^3 (均值不等式) 取等时,sinα=1/3. 故所求圆锥的最大体积为:(32/81)πR^3。
设底面半径为Rsinθ,则高为R(1+cosθ),体积为 V=(π/3)(R^3)(1+cosθ)(sinθ)^2=(π/3)(R^3)(1+cosθ)(1+cosθ)(1-cosθ) =(4π/3)(R^3)(0.5+0.5cosθ)(0.5+0.5cosθ)(1-cosθ), (0.5+0.5cosθ)+(0.5+0.5cosθ)+(1-cosθ)=2 根据均值定理0.5+0.5cosθ=1-cosθ,即cosθ=1/3时,V有最大值(32/81)πR^3。
答:V=32π R^3/81 解答如下:详情>>
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