水以20米3/分的速度流入一圆锥形容器,设容器深30米,上底直径12米,试求当水深10米时,水面上升的速度.
问题描述:
水以20米3/分的速度流入一圆锥形容器,设容器深30米,上底直径12米,试求当水深10米时,水面上升的速度.
答
设容器中水的体积在t分钟时为V,水深为h则V=20t
又V=
πr2h1 3
由图知
=r h
6 30
∴r=
h1 5
∴V=
π•(1 3
)2•h3=1 5
h3π 75
∴20t=
h3,π 75
∴h=
3
t1500 π
于是h′=
•
3
1500 π
•t−1 3
.2 3
当h=10时,t=
π,2 3
此时h′=
.5 π
∴当h=10米时,水面上升速度为
米/分.5 π
答案解析:利用平行线分线段成比例定理得到水面的半径与水高的关系;利用圆锥的体积公式求出水深与时间的函数关系;对水深求导数即为水上升的速度.
考试点:实际问题中导数的意义;棱柱、棱锥、棱台的体积.
知识点:本题考查圆锥的体积公式、平行线分线段成比例定理、对水深求导即为水上升的速度.