Câu hỏi:

09/08/2025 14 Lưu

Ông A dự định sử dụng hết \(5,5{m^2}\)kính để làm một bể cá có dạng hình hộp chữ nhật không nắp, chiều dài gấp đôi chiều rộng (các mối ghép có kích thước không đáng kể). Bể cá có dung tích lớn nhất bằng bao nhiêu (kết quả làm tròn đến hàng phần trăm)?

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack
Ông A dự định sử dụng hết 5,5m^2 kính để làm một bể cá có dạng hình hộp chữ nhật không nắp, chiều dài gấp đôi chiều rộng (ảnh 1)

Gọi \(x\left( m \right)\) là chiều rộng. \((x > 0)\). Chiều dài là \(2x\left( m \right)\). Chiều cao là \(h\left( m \right)\). \(\left( {h > 0} \right)\)

Theo đề bài, ta có: \(2{x^2} + 4xh + 2xh = 5,5\)\( \Leftrightarrow 2{x^2} + 6xh = 5,5\)\( \Leftrightarrow h = \frac{{5,5 - 2{x^2}}}{{6x}}\)

Vì \(h > 0\)và \(x > 0\)nên \(5,5 - 2{x^2} > 0 \Leftrightarrow 0 < x < \frac{{\sqrt {11} }}{2}\).

Suy ra thể tích của bể cá là: \(V = 2{x^2}h = \frac{{5,5}}{3}x - \frac{2}{3}{x^3}\) với \(0 < x < \frac{{\sqrt {11} }}{2}\).

\(V' = \frac{{11}}{6} - 2{x^2}\)\( = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = \frac{{\sqrt {33} }}{6}(N)\\x =  - \frac{{\sqrt {33} }}{6}(L)\end{array} \right.\)

Thể tích lớn nhất của bể cá là: \({V_{max}} = V\left( {\frac{{\sqrt {33} }}{6}} \right) \approx 1,17\left( {{m^3}} \right)\).

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Gọi đường chéo hình chữ nhật là \(a\). Ta có: \[R + r = \frac{a}{{1 + \sqrt 2 }}\].

Tìm max của \[{R^2} + {r^2}\]. Khảo sát hàm, ta tìm được \[R = \frac{a}{{2\sqrt 2 }}\] Từ đó ta tìm được \(\sqrt k  = \sqrt 2  - 1\).

Lời giải

Một bác nông dân có ba tấm lưới B40, mỗi tấm dài a (m) và muốn rào một mảnh vườn dọc theo bờ sông có dạng hình thang cân ABCD (ảnh 1)

Gọi \(M,\,N\) lần lượt là hình chiếu vuông góc của \(A,\,B\) lên \(CD\)

Đặt \(x = MD\), \(\left( {0 < x < a} \right)\) suy ra \(AM = \sqrt {A{D^2} - M{D^2}}  = \sqrt {{a^2} - {x^2}} \)

Diện tích của mảnh vườn hình thang cân là \(S\left( x \right) = \frac{{\left( {AB + CD} \right)AM}}{2} = \left( {a + x} \right)\sqrt {{a^2} - {x^2}} \).

Xét hàm số \(f\left( x \right) = \left( {a + x} \right)\sqrt {{a^2} - {x^2}} \)trên khoảng \(\left( {0 < x < a} \right)\)

Đạo hàm \(f'\left( x \right) = \frac{{ - 2{x^2} - ax + {a^2}}}{{\sqrt {{a^2} - {x^2}} }} = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x =  - a \notin \left( {0 < x < a} \right)\\x = \frac{a}{2} \in \left( {0 < x < a} \right)\end{array} \right.\)

Bảng biến thiên hàm số \(f\left( x \right)\) trên khoảng \(\left( {0\,;\,a} \right)\)

Một bác nông dân có ba tấm lưới B40, mỗi tấm dài a (m) và muốn rào một mảnh vườn dọc theo bờ sông có dạng hình thang cân ABCD (ảnh 2)

Từ bảng biến thiên suy ra \(\mathop {{\rm{max}}}\limits_{\left( {0;\,a} \right)} f\left( x \right) = f\left( {\frac{a}{2}} \right) = \frac{{3\sqrt 3 {a^2}}}{4}\)

Vậy bác nông dân có thể rào được mảnh vườn có diện tích lớn nhất là \(\frac{{3\sqrt 3 {a^2}}}{4}\)\({{\rm{m}}^2}\).