Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của các hàm số sau:

a) y = x³ – 3x² + 2;

Giả sử chiều dài từng mặt của ba mặt hàng rào song song nhau là x (m).

Chi phí để làm ba mặt hàng rào song song là: 3 ∙ x ∙ 50 000 = 150 000x (đồng).

Chi phí để làm mặt hàng rào song song với bờ sông là: 15 000 000 – 150 000x (đồng).

Chiều dài của mặt hàng rào song song với bờ sông là

  $\frac{15000000-150000x}{60000}=\frac{1500-15x}{6}$ (m).

Rõ ràng, x phải thỏa mãn điều kiện 0 < x < 100.

Giả sử diện tích hàng rào không đáng kể, khi đó diện tích hai khu đất thu được sau khi làm hàng rào là S(x) =  $\frac{x\left(1500-15x\right)}{6}=\frac{-15x^2+1500x}{6}$ (m²).

Xét hàm số  $S\left(x\right)=\frac{-15x^2+1500x}{6}$ với x ∈ (0; 100).

Ta có S'(x) =  $-\frac{15}{3}x+\frac{1500}{6}$.

Trên khoảng (0; 100), S'(x) = 0 khi x = 50.

Bảng biến thiên của hàm số S(x) như sau:

Căn cứ bảng biến thiên, ta thấy: Trên khoảng (0; 100), hàm số S(x) đạt giá trị lớn nhất bằng 6 250 tại x = 50.

Vậy diện tích lớn nhất của hai khu đất thu được sau khi làm hàng rào là 6 250 m².

Gọi x (cm) là chiều rộng của trang sách.

Khi đó, chiều dài của trang sách là  $\frac{384}{x}$ (cm).

Sau khi để lề thì phần in chữ có dạng hình chữ nhật có chiều rộng là x – 4 (cm) và chiều dài là  $\frac{384}{x}-6$ (cm).

Rõ ràng, x phải thỏa mãn điều kiện 4 < x < 64.

Diện tích phần in chữ trên trang sách là

S(x) =  $\left(x-4\right)\left(\frac{384}{x}-6\right)=\frac{-6x^2+408x-1536}{x}$ (cm²).

Xét hàm số S(x) =  $\frac{-6x^2+408x-1536}{x}$ với x ∈ (4; 64).

Ta có S'(x) =  $\frac{-6x^2+1536}{x^2}$ < 0;

S'(x) = 0 ⇔ – 6x² + 1 536 = 0 ⇔ x = – 16 hoặc x = 16.

Khi đó trên khoảng (4; 64), S'(x) = 0 khi x = 16.

Bảng biến thiên của hàm số S(x) như sau:

Căn cứ vào bảng biến thiên, ta thấy: Trên khoảng (4; 64), hàm số S(x) đạt giá trị lớn nhất bằng 216 tại x = 16. Khi đó,  $\frac{384}{16}=24$.

Vậy kích thước tối ưu của trang sách là 16 × 24 (cm) thì in chữ trên trang sách có diện tích lớn nhất.