Bạn An có một cốc hình nón có đường kính đáy là 10 cm và độ dài đường sinh là 8 cm. Bạn dự định đựng một viên bi hình cầu sao cho toàn bộ viên bi nằm trong cốc (không phần nào của viên bi cao hơn miệng cốc). Hỏi bạn An có thể đựng được viên bi có đường kính lớn nhất bằng bao nhiêu?

Gọi \(t\) là số giờ làm tăng thêm mỗi tuần, \(t \in \mathbb{R}\).

\( \Rightarrow \) số công nhân bỏ việc là \(\frac{t}{2}\) nên số công nhân làm việc là \(100 - \frac{t}{2}\) người.

Năng suất của công nhân còn \(120 - \frac{{5t}}{2}\) sản phẩm một giờ.

Số thời gian làm việc một tuần là \(40 + t\) giờ.

Để nhà máy hoạt động được thì \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{40 + t > 0}\\{120 - \frac{{5t}}{2} > 0 \Rightarrow t \in ( - 40;48){\rm{. }}}\\{100 - \frac{t}{2} > 0}\end{array}} \right.\)

Số sản phẩm trong một tuần làm được: \(S = \left( {100 - \frac{t}{2}} \right)\left( {120 - \frac{{5t}}{2}} \right)(40 + t)\).

Số sản phẩm thu được là

\(f(t) = \left( {100 - \frac{t}{2}} \right)\left( {120 - \frac{{5t}}{2}} \right)(40 + t) - \frac{{95{{(40 + t)}^2} + 120(40 + t)}}{4} = \frac{5}{4}{t^3} - \frac{{1135}}{4}{t^2} - 2330t + 440800.\)

\( \Rightarrow f'(t) = \frac{{15}}{4}{t^2} - \frac{{1135}}{2}t - 2330.\)

\(f'(t) = 0 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{t =  - 4\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,}\\{t = \frac{{466}}{3}\,\,(\;{\rm{L}})}\end{array}} \right.\)

Ta có bảng biến thiên như sau

Vậy số lượng sản phẩm thu được mỗi tuần lớn nhất khi x = 36.

Do đó ta điền như sau

Theo thống kê tại một nhà máy Z, nếu áp dụng tuần làm việc 40 giờ thì mỗi tuần có 100 công nhân đi làm và mỗi công nhân làm được 120 sản phẩm trong một giờ. Nếu tăng thời gian làm việc thêm 2 giờ mỗi tuần thì sẽ có 1 công nhân nghỉ việc và năng suất lao động giảm 5 sản phẩm/1 công nhân/1 giờ. Ngoài ra, số phế phẩm mỗi tuần ước tính là \(P(x) = \frac{{95{x^2} + 120x}}{4}\), với x là thời gian làm việc trong một tuần. Nhà máy cần áp dụng thời gian làm việc mỗi tuần (1) 36 giờ để số lượng sản phẩm thu được mỗi tuần là lớn nhất.

Mỗi tập giấy in có 500 tờ và mỗi quyển tạp chí cần 25 tờ giấy in nên có 500 : 25 = 20 quyển tạp chí có thể được in. Mỗi tập giấy in có giá 50 nghìn đồng.

Mỗi tập giấy bìa cứng có 60 tờ và mỗi quyển tạp chí cần 1 tờ giấy bìa nên có 60 tạp chí có thể được in. Mỗi tập giấy bìa cứng có giá 50 × 2 = 100 (nghìn đồng).

Mỗi hộp mực in được 130 tờ giấy in hoặc giấy bìa cứng nên có 130 : (25 + 1) = 5 quyển tạp chí có thể được in. Mỗi hộp mực in có giá 900 nghìn đồng.

Số lượng tạp chí tối đa có thể in để tận dụng hết giấy in, giấy bìa và mực in là bội chung nhỏ nhất của 20, 60, 5 và bằng 60.

Khi đó, 60 quyển tạp chí cần 3 tập giấy in, 1 tập giấy bìa cứng và 12 hộp mực.

Vậy tổng chi phí in 60 quyển tạp chí là:

3 × 50 + 1 × 100 + 12 × 900 = 11050 (nghìn đồng) =11 triệu 50 nghìn đồng.

Ta có: 60 : 11,050 = 5 dư 4,75.

Với 4,75 triệu đồng còn dư ta mua được x tập giấy in, y hộp mực in và 1 tập giấy bìa cứng thỏa mãn \(1 \le x \le 3;\,\,1 \le y \le 12;\,\,x,y \in \mathbb{N}\).

⇒Tổng chi phí in là: \(50x + 100 + 900y \le 4750 \Leftrightarrow x + 18y \le 93 \Rightarrow y \le \frac{{93 - x}}{{18}}\).

Ứng với x tập giấy in ta có 20x quyển tạp chí.

Ứng với y hộp mực in ta có 5y quyển tạp chí.

Ứng với 1 tập giấy bìa cứng ta có 60 quyển tạp chí.

Khi đó ứng với 4,75 triệu đồng còn dư, số tạp chí tối đa có thể in là 

min{20x; 5y;60} = min{20x; 5y}.

⇒Số tạp chí tối đa có thể in ứng với 4,75 triệu đồng là giá trị lớn nhất của min{20x; 5y}.

Ta có bảng sau:

Vậy với ngân sách là 60 triệu đồng, số tạp chí hoàn chỉnh có thể được in là:

60 × 5 + 25 = 325 (tạp chí).

Do đó ta điền như sau

Để in một quyển tạp chí, người ta cần sử dụng 1 tờ giấy bìa cứng và 25 tờ giấy in cùng với mực in. Một tập giấy in gồm 500 tờ và một tập giấy bìa cứng gồm 60 tờ, có giá gấp đôi giá của một tập giấy in. Mỗi hộp mực in được 130 tờ giấy in hoặc giấy bìa cứng. Một tập giấy in có giá 50 nghìn đồng. Hộp mực có giá 900 nghìn đồng mỗi hộp.

Với ngân sách là 60 triệu đồng, có tối đa (1) 325 tạp chí hoàn chỉnh có thể được in.