Một người nông dân có $15\,\,000\,\,000$đồng để làm một hàng rào hình chữ $E$ dọc theo một con sông bao quanh hai khu đất trồng rau có dạng hai hình chữ nhật bằng nhau (hình vẽ dưới). Đối với mặt hàng rào song song với bờ sông thì chi phí nguyên vật liệu là $60\,\,000$ đồng/mét, còn đối vối ba mặt hàng rào song song nhau thì chi phí nguyên vật liệu là $50\,\,000$ đồng/mét, mặt giáp với bờ sông không phải rào. Tìm diện tích lớn nhất của hai khu đất thu được sau khi làm hàng rào.

Câu hỏi trong đề: (Trả lời ngắn) 23 bài tập Ứng dụng đạo hàm để giải quyết một số vấn đề liên quan đến thực tiễn (có lời giải) !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Gọi độ dài của hàng rào song sông với bờ sông là $x$ với $x > 0$

Gọi độ dài của mỗi hàng rào trong ba hàng rào song song nhau là $y$ với $y > 0$

Diện tích đất mà bác nông dân rào được là: $xy\left( {{m^2}} \right)$

Tổng chi phí là $15\,\,000\,\,000$ đồng nên ta có phương trình:

$x60000 + 3y50000 = 15000000 \Rightarrow 6x + 15y = 1500$

Áp dụng bất đẳng thức Cauchy cho hai số dương ta có:

$6x + 15y \ge 2\sqrt {6x.5y} = > 1500 \ge 2\sqrt {90xy} = > xy \le 6250$

Vậy diện tích lớn nhất mà bác nông dân có thể tạo rào là $6250\left( {\;{m^2}} \right)$

Hot: Danh sách các trường đã công bố điểm chuẩn Đại học 2025 (mới nhất) (2025). Xem ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Cắt một đoạn dây dài $60{\rm{m}}$thành hai đoạn dây, đoạn dây thứ nhất gấp thành một tam giác đều có diện tích ${S_1}$, đoạn dây thứ hai gấp thành một hình vuông có diện tích ${S_2}$ (như hình vẽ dưới)

Khi đó giá trị nhỏ nhất của tổng $T = {S_1} + {S_2}$ là bao nhiêu?

Xem đáp án

Lời giải

Gọi độ dài đoạn dây gấp tam giác đều là $x$ thì độ dài đoạn dây gấp hình vuông là $60 - x$(mét)

(Trả lời ngắn) Cắt một đoạn dây dài thành hai đoạn dây, đoạn dây thứ nhất gấp thành một tam giác đều có diện tích s1 (ảnh 2)

Khi đó $x = 3a \Leftrightarrow a = \frac{x}{3} \Rightarrow {S_1} = \frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4} = \frac{{{x^2}\sqrt 3 }}{{36}}$

Mặt khác: $60 - x = 4b \Rightarrow b = \frac{{60 - x}}{4} \Rightarrow {S^2} = {b^2} = {\left( {\frac{{60 - x}}{4}} \right)^2}$

Khi đó ${S_1} + {S_2} = \frac{{{x^2}\sqrt 3 }}{{36}} + {\left( {\frac{{60 - x}}{4}} \right)^2} \Leftrightarrow f\left( x \right) = \frac{{\left( {9 + 4\sqrt 3 } \right){x^2} - 1080x + 32400}}{{144}}$

Dễ dàng tính được ${\left( {{S_1} + {S_2}} \right)_{\min }} = \min \,f\left( x \right) = f\left( {\frac{{540}}{{9 + 4\sqrt 3 }}} \right) \approx 97,87\,\left( {{{\rm{m}}^2}} \right)$.

Câu 2

Công ti truyền hình cáp Vista hiện có 100000 thuê bao. Mỗi thuê bao đang trả cước thuê bao 40$/ tháng. Một cuộc khảo sát cho thấy cứ mỗi lần giảm $0,25 $$ cước thuê bao, công ti có thể có thêm 1000 thuê bao. Để doanh thu thu được là tối đa, công ti cần xác định mức cước thuê bao mỗi tháng là bao nhiêu?

Xem đáp án

Lời giải

Gọi $x$ là số lần giảm $0,25\$ $. Cước thuê bao hàng tháng lúc này là $40 - 0,25x$ với $0 \le x \le 160$ (do mức cước không thể âm), và số thuê bao mới là $1000x$.

Do đó, tổng số thuê bao là $100000 + 1000x$.

Hàm doanh thu được cho bởi R = (số thuê bao) x (cước mỗi thuê bao trả)

\[R = \left( {100000 + 1000x} \right)\left( {40 - 0,25x} \right) = 1000\left( {100 + x} \right)\left( {40 - 0,25x} \right) = 1000\left( {4000 + 15x - 0,25{x^2}} \right)\]

Đạo hàm $R' = 0$, ta được $R' = 1000\left( {15 - 0,5x} \right) = 0 \Leftrightarrow x = 30.{\rm{ }}$

Vì tập xác định của $R$ là khoảng đóng [0; 160] nên $R$ đạt cực đại tại $x = 30$ hoặc tại các điểm đầu mút của đoạn [0; 160].

Ta có: \[R\left( 0 \right) = 4000000;\,\,R\left( {30} \right) = 4225000\,;\,\,R\left( {160} \right) = 0\]

Vậy doanh thu tối đa khi $x = 30$. Điều này tương ứng với 30 lần giảm $0,25\$ $, tức là cước thuê bao hàng tháng là $40\$ - 7,5\$ = 32,5\$ $.

Số thuê bao tại mức cước này là $100000 + 30.\left( {1000} \right) = 130000$.

Câu 3