khoahoc.vietjack.com

Câu hỏi:

19/08/2025 3,953 Lưu

Một nhà sản xuất muốn thiết kế một chiếc hộp có dạng hình hộp chữ nhật không có nắp, có đáy là hình vuông và diện tích bề mặt bằng 108 cm2  như Hình vẽ. Tìm các kích thước của chiếc hộp sao cho thể tích của hộp là lớn nhất.

 Một nhà sản xuất muốn thiết kế một chiếc hộp có dạng hình hộp chữ nhật không có nắp, có đáy là hình vuông và diện tích bề mặt bằng 108 cm2 (ảnh 1)

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Hình hộp trên có độ dài cạnh đáy là \({\rm{x}}({\rm{cm}},x > 0)\) và chiều cao là \({\rm{h}}({\rm{cm}},h > 0)\)

Diện tích bề mặt của hình hộp là \(108\;{\rm{c}}{{\rm{m}}^2}\) nên \({x^2} + 4xh = 108 \Rightarrow h = \frac{{108 - {x^2}}}{{4x}}(\;{\rm{cm}})\)

Thể tích của hình hộp là: \(V = {x^2} \cdot h = {x^2} \cdot \frac{{108 - {x^2}}}{{4x}} = \frac{{108x - {x^3}}}{4}\left( {\;{\rm{c}}{{\rm{m}}^3}} \right)\)

Ta có: \({V^\prime } = \frac{{ - 3{x^2} + 108}}{4},{V^\prime } = 0 \Leftrightarrow x = 6\) (do \(x > 0\) )

Bảng biến thiên:

 Một nhà sản xuất muốn thiết kế một chiếc hộp có dạng hình hộp chữ nhật không có nắp, có đáy là hình vuông và diện tích bề mặt bằng 108 cm2 (ảnh 2)

Do đó, thể tích của hình hộp là lớn nhất khi độ dài cạnh đáy \(x = 6\;{\rm{cm}}\) Khi đó, chiều cao của hình hộp là: \(\frac{{108 - {6^2}}}{{4.6}} = 3(\;{\rm{cm}})\).

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Thể tích chiếc hộp là: V(x) = x(30 – 2x)(80 – 2x) = 2 400x – 220x2 + 4x3 với 5 x 10.

Ta có: V '(x) = 12x2 – 440x + 2 400;

           V '(x) = 0 x =  hoặc x = 30 (loại vì không thuộc [5; 10]);

           V(5) = 7 000; \[V\left( {\frac{{20}}{3}} \right) = \frac{{200000}}{{27}}\]; V(10) = 6 000.

      Do đó \[\mathop {\max }\limits_{\left[ {5;10} \right]} V\left( x \right) = \frac{{200000}}{{27}}{\rm{ khi x = }}\frac{{20}}{3}\]          

Vậy để thể tích chiếc hộp là lớn nhất thì x = \[\frac{{20}}{3}\] cm.

Lời giải

Thể tích chiếc hộp là: V(x) = x(30 – 2x)(80 – 2x) = 2 400x – 220x2 + 4x3 với 5 x 10.

Ta có: V '(x) = 12x2 – 440x + 2 400;

           V '(x) = 0 x =  hoặc x = 30 (loại vì không thuộc [5; 10]);

           V(5) = 7 000; \[V\left( {\frac{{20}}{3}} \right) = \frac{{200000}}{{27}}\]; V(10) = 6 000.

      Do đó \[\mathop {\max }\limits_{\left[ {5;10} \right]} V\left( x \right) = \frac{{200000}}{{27}}{\rm{ khi x = }}\frac{{20}}{3}\]          

Vậy để thể tích chiếc hộp là lớn nhất thì x = \[\frac{{20}}{3}\] cm.