有一種變壓器,鐵芯的截面是正十字形(如圖),為保證所需的磁通量,要求正十字形的面積為4
5
cm2
,為了使用來繞鐵芯的銅線最省(即正十字形的外接圓周長最短).應如何設計正十字形的長和寬?
設正十字形寬為xcm,長為ycm,外接圓直徑為dcm,正十字形面積為Scm2,
外接圓周長為lcm.則d=
x2+y2
,S=2xy-x2,l=πd
d2=x2+(
S+x2
2x
)2=
5
4
x2+
S2
4x2
+
S
2
,要l最小,只需d最。
x>0,S=4
5

d2≥2
5
4
x2
S2
4x2
+
S
2
=10+2
5
,當且僅當
5
4
x2=
S2
4x2
=
(4
5
)
2
4x2
即x=2取等號.
此時lmin
10+2
5
cm
,即應使正十字形鐵芯寬為2厘米,長為(
5
+1)厘米.
練習冊系列答案
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x2+2x+2
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1
x
+
9
y
=2,求x+y的最小值.
(2)已知x,y∈R+,且滿足
x
3
+
y
4
=1,求xy的最大值.
(3)若對任意x<1,
x2+3
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≤a
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A.-2B.-6C.0D.2

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