Một nhóm học sinh được giao nhiệm vụ làm một hộp không nắp làm bằng từ mảnh bìa như hình vẽ.

Hộp có đáy là một hình vuông cạnh \(x\) (\(cm\)), đường cao là h (\(cm\)) và có thể tích là 100 \(c{m^3}\). Tìm giá trị của \(x\) sao diện tích của mảnh bìa là nhỏ nhất (làm tròn đến hàng phần trăm).

a) Thể tích nước sau \(10\) phút là \(V\left( {10} \right) = \frac{1}{{100}}\left( {{{30.10}^3} - \frac{{{{10}^4}}}{4}} \right)\)\( = 275\)(\({{\rm{m}}^{\rm{3}}}\)).

b) Tốc độ bơm nước tại thời điểm \[t\] được tính bởi \(v\left( t \right) = V'\left( t \right) = \frac{1}{{100}}\left( {90{t^2} - {t^3}} \right)\)

Tốc độ bơm nước tại thời điểm \[t = 20\] phút là \(v\left( {20} \right) = \frac{1}{{100}}\left( {{{90.20}^2} - {{20}^3}} \right) = 280\)(\[{{\rm{m}}^{\rm{3}}}\]/phút).

c) Xét hàm số \(v\left( t \right) = \frac{1}{{100}}\left( {90{t^2} - {t^3}} \right)\) là hàm số biểu thị tốc độ bơm nước tại thời điểm \(t\).

Ta có: \(v'\left( t \right) = \frac{1}{{100}}\left( {180t - 3{t^2}} \right)\)

\(v'\left( t \right) = 0 \Leftrightarrow - 3{t^2} + 180t = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t = 0\\t = 60\end{array} \right.\)

Bảng biến thiên

Vậy sau \(60\) phút, tốc độ bơm nước giảm.

d) Dựa vào bảng biến thiên của hàm số \(v\left( t \right)\)ta thấy tốc độ bơm nước cao nhất là \(1080\) (\[{{\rm{m}}^{\rm{3}}}\]/phút).

Đáp án: a) Sai;   b) Đúng; c) Đúng;   c) Sai.

Gọi \(x\) là số hành khách trên mỗi chuyến xe để số tiền thu được là lớn nhất \(\left( {0 < x \le 60} \right)\).

Gọi \(F\left( x \right)\) là hàm lợi nhuận thu được (\(F\left( x \right)\): đồng)

Số tiền thu được: \(F\left( x \right) = {\left( {300 - \frac{{5x}}{2}} \right)^2}.x = 90000x - 1500{x^2} + \frac{{25}}{4}{x^3}\)

Bài toán trở thành tìm giá trị lớn nhất của hàm số:

\(F'\left( x \right) = 90000 - 3000x + \frac{{75}}{4}{x^2};\,F'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow 90000 - 3000x + \frac{{75}}{4}{x^2} = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 120({\rm{ktm)}}\\x = 40(tm)\end{array} \right.\).

Bảng biến thiên

Vậy để thu được số tiền lớn nhất thì trên mỗi chuyến xe khách đó phải chở 40 người. Chọn B.