如图 1 所示,一个实体模型是通过将一个三棱柱连接到一个长方体上而制成的。该模型的体积为 ,表面积为 。

- (i)
用 表示 。
- (ii)
利用求导,证明当 时 取得最小值。并说明你的理由。
它不会直接告诉你答案,而是问你卡在哪一步看看 AI 是怎么陪你一步步弄懂这道题的
完整解法
7(i)
1. Find the volume of the rectangular cuboid in terms of $x$ and $h$.
The cuboid has width , height , and depth .
2. Find the volume of the triangular prism in terms of $x$ and $h$.
The base of the triangular face is .
The triangle is isosceles with slant edges . Using Pythagoras' theorem, the perpendicular height of the triangle is:
3. Formulate an equation using the total volume and solve for $h$.
Given that the total volume is :
7(ii)
1. Determine the expression for $h$ from the given volume in part (i).
2. Formulate the total surface area $S$ in terms of $x$.
Summing the outer surfaces:
Substitute :
3. Differentiate $S$ with respect to $x$ and equate to zero to find the stationary point.
For a minimum, set :
4. Solve for $x$.
5. Use the second derivative test to justify that $S$ is a minimum.
When :
Since , the surface area is a minimum when (Shown).
(Shown)
AI 分析,可能出错
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