Câu hỏi:

13/08/2025 10 Lưu

Ông Nam cần xây dựng một bể chứa nước có dạng hình hộp chữ nhật không có nắp đậy để phục vụ cho việc tưới cây trong vườn. Do các điều kiện về diện tích vườn, ông Nam cần bể có thể tích là 36 m3 , đáy bể có chiều dài gấp hai lần chiều rộng và chiều rộng không quá 4 m , biết rằng chi phí vật liệu xây dựng mỗi mét vuông diện tích bề mặt là như nhau. Hỏi chiều cao bể nước bằng bao nhiêu để tổng chi phí vật liệu là nhỏ nhất?

Trả lời:  cần xây bể có chiều cao là 2 m .

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack

Xem bể chứa có dạng hình hộp chữ nhật ABCD.A'B'C'D'  như Hình 1.8.

Gọi x (m)  là chiều rộng của bể, ta có 0<x4 .

(Trả lời ngắn) 	Ông Nam cần xây dựng một bể chứa nước có dạng hình hộp chữ nhật không có nắp đậy để phục vụ cho việc tưới cây trong vườn. Do các điều kiện về diện tích vườn, ông Nam cần bể có thể tích là 36〖

Hình 1.8

Chiều dài của bể là 2x (m) .

Gọi h (m)  là chiều cao bể nước, ta có thể tích của bể là V=x.2x.h. .

Suy ra h=V2x2=362x2=18x2(m) .

Tổng diện tích các mặt cần xây là:

S=SABCD+2.SABB'A'+2.SBCC'B'

=2x2+2.x.18x2+2.2x.18x2=2x2+108x.

Xét hàm số Sx=2x2+108x0<x4 , ta có:

 

S'x=4x-108x2=4x3-108x2=4x-3x2+3x+9x2

S'(x)=0x=3

Do x2>0  và x2+3x+9>0  khi  x(0;4] nên dấu của S'(x)  trên (0;4]  phụ thuộc dấu của biểu thức x-3 .

Bảng biến thiên:

(Trả lời ngắn) 	Ông Nam cần xây dựng một bể chứa nước có dạng hình hộp chữ nhật không có nắp đậy để phục vụ cho việc tưới cây trong vườn. Do các điều kiện về diện tích vườn, ông Nam cần bể có thể tích là 36〖

Chi phí vật liệu xây dựng thấp nhất khi tổng diện tích các mặt cần xây S(x)  là nhỏ nhất. Dựa vào bảng biến thiên, ta có S(x)  đạt giá trị nhỏ nhất tại x=3 , suy ra h=2 .

Vậy cần xây bể có chiều cao là 2 (m) .

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Ta có \(v = s' =  - 6{t^2} + 48t + 9\).

Theo đề, ta cần tìm vận tốc lớn nhất trong 10 giây đầu tiên nên bài toán trở thành tìm GTLN của hàm số \(v\left( t \right) =  - 6{t^2} + 48t + 9\) trên đoạn \(\left[ {0\,;\,10} \right]\).

Khi đó \(v'\left( t \right) =  - 12t + 48\), \(v'\left( t \right) = 0 \Leftrightarrow t = 4 \in \left[ {0\,;\,10} \right]\).

Ta có \(v\left( 0 \right) = 9;\,\,v\left( 4 \right) = 105;\,\,v\left( {10} \right) =  - 111\). Suy ra \[{v_{m\,ax}} = 105\] \(\left( {m/s} \right)\).

Vậy vận tốc lớn nhất của vật đạt được trong khoảng 10 giây đầu tiên là 105 \(\left( {m/s} \right)\).

Lời giải

(Trả lời ngắn) Câu 32.	Ông \(A\) dự định sử dụng hết \(6,7{\mkern 1mu} {m^2}\) kính để làm một bể cá bằng kính có dạng hình hộp chữ nhật không nắp, chiều dài gấp đôi chiều rộng. Bể cá có dung tích lớn nhất bằng bao nhiêu? Trả lời:………………………………. (ảnh 1)

Hình hộp chữ nhật không nắp lần lượt có chiều rộng, dài, cao là \[x,y,z\], biết \(y = 2x\)

Diện tích không nắp \(S = xy + 2xz + 2yz = 2{x^2} + 6xz = 6,7{\mkern 1mu} {m^2}\) và thể tích \[V = xyz = 2{x^2}z\]

\(S = 2{x^2} + 3xz + 3xz \ge 3\sqrt[3]{{18{x^4}{z^2}}} = 3\sqrt[3]{{\frac{{9{V^2}}}{2}}} \Leftrightarrow {\left( {\frac{S}{3}} \right)^3} \ge \frac{{9{V^2}}}{2} \Leftrightarrow V \le \frac{1}{3}\sqrt {2{{\left( {\frac{S}{3}} \right)}^3}} \)

Suy ra: \(\max V = \frac{1}{3}\sqrt {2{{\left( {\frac{S}{3}} \right)}^3}}  \approx 1,57{m^3}\);

khi \(2{x^2} = 3xz \Leftrightarrow z = \frac{2}{3}x\)Û\(S = 2{x^2} + 6x\left( {\frac{2}{3}x} \right) = 6{x^2} = 6,7{m^2}\)Û \(x \approx 1.06\).

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP