(1)通过求解。设长方体的三棱长为、和,则本题就是在条件
下求体积函数的最大值。作:
求关于、、以及的就可以得到想要的方程组:
则点是函数在条件下唯一可能的极值点。由本题可知最大值一定存在,所以最大值也就在这个可能的极值点处取得。也就是说三棱长为、、且表面积为的长方体中,棱长为的正方体的体积最大,最大体积为,如下图所示。
(2)严格来说,还需要验证点是否为极值点,下面就是验证的细节。根据,因为有:
所以条件确定有隐函数,所以函数在条件下的可如下改写为:
那么问题就转为验证点是否为函数的一个。根据,这个验证需要分两步进行,
-
判断
点是否为函数
的一个
。根据
,可以求出隐函数
的
:
以及其:
再求出函数的:
以及:
在点有,所以可如下验证点为函数的一个:
-
通过
判断
是否为函数
的一个
。因为在
点有
,所以有:
从而可算出函数在点的及其:
根据,因为且所以点是函数的一个。