(0,5 điểm) Một học sinh được giao thiết kế một cái hộp dạng hình hộp chữ nhật thỏa mãn: Tổng của chiều dài và chiều bằng 12cm ; tổng của của rộng và chiều cao là 24cm. Giáo viên yêu cầu học sinhấy phải thiết kế sao cho thể tích cái hộp lớn nhất, giá trị lớn nhất ấy bằng bao nhiêu ?

Câu hỏi trong đề: Đề luyện thi Toán vào lớp 10 Hà Nội 2026 có đáp án - Đề 39 !!
Quảng cáo
Trả lời:
Gọi chiều rộng là \(x\left( {cm} \right)\left( {0 < x < 12} \right)\)
Chiều dài là \(12 - x\left( {cm} \right)\)
Chiều cao là \(24 - x\left( {cm} \right)\)
Ta có thể tích chiếc hộp là: \(V = x\left( {12 - x} \right)\left( {24 - x} \right)\left( {c{m^3}} \right)\)
Bất đẳng thức Cauchy 3 số không âm \(a,b,c\)ta có: \(a + b + c \ge 3\sqrt[3]{{abc}}\)
Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi \(a = b = c\)
Thật vậy, đặt \(x = \sqrt[3]{a},y = \sqrt[3]{b},z = \sqrt[3]{c}\)\( \Rightarrow x,y,z \ge 0 \Rightarrow x + y + z \ge 0\)
Ta phái chứng minh:
\({x^3} + {y^3} + {z^3} \ge 3xyz\)
\({\left( {x + y} \right)^3} - 3xy\left( {x + y} \right) + {z^3} - 3xyz \ge 0\)
\(\left( {x + y + z} \right)\left[ {{{\left( {x + y} \right)}^2} - \left( {x + y} \right)z + {z^2}} \right] - 3xy\left( {x + y + z} \right) \ge 0\)
\(\left( {x + y + z} \right)\left[ {{x^2} + {y^2} + {z^2} + 2xy - xz - yz} \right] - 3xy\left( {x + y + z} \right) \ge 0\)
\(\left( {x + y + z} \right)\left[ {{x^2} + {y^2} + {z^2} - xy - xz - yz} \right] \ge 0\)
\({x^2} + {y^2} + {z^2} - xy - xz - yz \ge 0\) (vì \(x + y + z \ge 0\))
\({\left( {x - y} \right)^2} + {\left( {y - z} \right)^2} + {\left( {z - x} \right)^2} \ge 0\)\(\)(luôn đúng)
Dấu “=” xảy ra khi \(x = y = z\) hay \(a = b = c\)
Áp dụng bất đẳng thức Cauchy cho 3 số không âm ta có:
\(V = x\left( {12 - x} \right)\left( {24 - x} \right)\left( {c{m^3}} \right)\)
\(\frac{1}{{\left( {\sqrt 3 - 1} \right)\left( {2 - \sqrt 3 } \right)}}.x.\left( {\sqrt 3 - 1} \right)\left( {2 - \sqrt 3 } \right)\left( {12 - x} \right)\left( {24 - x} \right)\)
\( \le \frac{1}{{\left( {\sqrt 3 - 1} \right)\left( {2 - \sqrt 3 } \right)}}.{\left[ {\frac{{x + \left( {\sqrt 3 - 1} \right)\left( {12 - x} \right) + \left( {2 - \sqrt 3 } \right)\left( {24 - x} \right)}}{3}} \right]^3}\)
\( = \frac{1}{{\left( {\sqrt 3 - 1} \right)\left( {2 - \sqrt 3 } \right)}}.{\left[ {\frac{{x + 12\sqrt 3 - \sqrt 3 x - 12 + x + 48 - 2x - 24\sqrt 3 + \sqrt 3 x}}{3}} \right]^3}\)
\( = \frac{1}{{\left( {\sqrt 3 - 1} \right)\left( {2 - \sqrt 3 } \right)}}.{\left[ {\frac{{36 - 12\sqrt 3 }}{3}} \right]^3} = 384\sqrt 3 \)
Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi: \(x = \left( {\sqrt 3 - 1} \right)\left( {12 - x} \right)\)\( = \left( {2 - \sqrt 3 } \right)\left( {24 - x} \right)\)\( \Leftrightarrow x = 12 - 4\sqrt 3 \)
Vậy \({V_{\max }} = 384\sqrt 3 \)\( \Leftrightarrow x = 12 - 4\sqrt 3 \)
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Đang tải chế độ Học...
Hot: 1000+ đề thi giữa kì 1 lớp 1-12 đầy đủ các môn (Update 2026) (chỉ từ 60k). Tải ngay
Đăng ký VIP để học và luyện thi không giới hạn
Trọn bộ quyền lợi trên Vietjack, trong một tài khoản.
- Phòng luyện thi cấp tốc: ĐGNL - ĐGTD, Tốt nghiệp THPT, Ôn vào 10, Ôn vào 6, Ôn Giữa kì/Cuối kì
- Hơn 200K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
- Với 3tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
- Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
- Xem hàng ngàn bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
- Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
- Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện
- Đăng ký ngay
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Gọi số tấm kính giọt bắn mỗi lớp \(9A,\;9B\)làm được trong đợt 1 lần lượt là: \(x,\;y\) (tấm) (\(0 < x,y < 1500)\)
Vì trong đợt 1 cả hai lớp \(9A,\;9B\) đã làm được \(1500\)chiếc tấm kính chắn giọt bắn nên ta có phương trình:
\(x + y = 1500\) (1)
Số tấm kính giọt bắn lớp \(9A\)làm được trong đợt 2 là: \(x + 70\% .x = 1,7x\) (tấm)
Số tấm kính giọt bắn lớp \(9B\)làm được trong đợt 2 là: \(y + 68\% .y = 1,68y\) (tấm)
Vì trong đợt 2 cả hai lớp \(9A,\;9B\) đã làm được \(2358\)chiếc tấm kính chắn giọt bắn nên ta có phương trình:
\(1,7x + 1,68y = 2358\) (2)
Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình:\(\left\{ \begin{array}{l}x + y = 1500\quad \quad \quad \quad \quad \left( 1 \right)\\1,7x + 1,68y = 2358\quad \quad \left( 2 \right)\end{array} \right.\)
Giải hệ phương trình ta được: \(x = 960\;\left( {TM} \right);\;y = 540\;\left( {TM} \right)\)
Vậy số tấm kính giọt bắn mỗi lớp \(9A,\;9B\)làm được trong đợt 1 lần lượt là: \(960;\;540\) (tấm)
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Bán kính quả bóng hình cầu là : \(r = 6,5:2\) \( = 3,25cm\)
Diện tích bề mặt mỗi quả bóng là : \({S_{mc}} = 4\pi {r^2}\) \( = 4.\pi {,3,25^2}\) \( = 42,25\pi \,\left( {c{m^2}} \right)\)
Thể tích của mỗi quả bóng hình cầu là: \(V = \frac{4}{3}\pi {r^3}\) \( = \frac{4}{3}.\pi {.3,25^3}\) \( = \frac{{13,73125\pi }}{3}\,\left( {c{m^3}} \right)\)
b) Tính diện tích xung quanh và thể tích của hộp bóng.
Bán kính hộp bóng hình trụ chính là bán kính của quả bóng hình cầu là: \(r = 6,5:2 = 3,25cm\)
Chiều cao của hộp bóng hình trụ là: \(h = 3.6,5 = 19,5\left( {cm} \right)\)
Diện tích xung quanh hộp bóng hình trụ là : \({S_{xq}} = 2\pi Rh\) \( = 2.\pi .3,25.19.5\) \( = 123,5\pi \,\left( {c{m^2}} \right)\)
Thể tích của hộp bóng hình trụ là: \[V = \pi {r^2}h\] \[ = \pi {.3,25^2}.19,5\] \[ = 205,96875\pi \,\left( {c{m^3}} \right)\]
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Đăng ký để học cùng Vietjack. Hoàn toàn miễn phí!
Bằng việc đăng ký, bạn đồng ý với Điều khoản sử dụng và Chính sách bảo mật của Vietjack.


