Một cửa sổ gồm phần dưới là một hình chữ nhật và phần vòm có hình bán nguyệt được mô tả ở Hình 34. Tìm x, y để diện tích của cửa sổ lớn nhất, biết chu vi của cửa sổ là 5m.

 

Trong hình ta có chiều rộng phần in chữ trên trang sách là y, chiều dài là x

(0 < y < x, inch).

Chiều dài của trang sách là: x + 2. = x + 3 (inch).

Chiều rộng của trang sách là: y + 2 (inch).

Diện tích của một trang sách là: S = (x + 3)(y + 2) (inch2).

Diện tích phần in chữ trên trang sách là: xy = 24 (inch2) ⇒ y = .

Khi đó, S = (x + 3) = 30 + 2x + .

Ta có S' = 2 − .

Trên khoảng (0; +∞), S' = 0 khi x = 6.

Ta có bảng xét dấu như sau:

Vậy diện tích của một trang sách là nhỏ nhất khi x = 6, khi đó y = 4.

Chiều dài trang sách là 9 inch, chiều rộng là 6 inch.

Vậy kích thước trang sách là 9 inch × 6 inch.

Đặt các điểm trên Hình 32 như trên. Khi đó ta có:

EF = DC – DF – EC = 0,9 − 2x (m).

Lúc này, khi miếng bìa được gập vào thành hình hộp chữ nhật có chiều cao là x (m), chiều rộng đáy là x (m) và chiều dài đáy là 0,9 – 2x (m).

Suy ra V = x2.(0,9 – 2x)   (m3)

Xét hàm số V(x) = x2.(0,9 – 2x).

            V'(x) = −6x2 + 1,8x

            V'(x) = 0 ⇔ −6x2 + 1,8x = 0 ⇔ x = 0 hoặc x = 0,3.

Mà điều kiện 0 < x < = 0,45 nên x = 0,3 thỏa mãn điều kiện.

Bảng biến thiên của hàm số V(x) trên khoảng (0; 0,45) như sau:

Căn cứ vào bảng biến thiên, ta có hàm số V(x) đạt giá trị lớn nhất 0,027 tại x = 0,3.

Vậy x = 0,3 m thì thể tích của hình hộp chữ nhật tạo thành là lớn nhất.