Câu hỏi:

09/05/2026 16 Lưu

(0,5 điểm)

Cho hai chiếc ly AB có dạng hình nón giống hệt nhau với chiều cao \(h = 12\) cm. Ly A đựng lượng nước có chiều cao \({h_1}\), ly B lượng nước có chiều cao \({h_2}\) (biết \(0 < {h_1} < h;0 < {h_2} < h\)).                Người ta đổ hết nước từ ly A vào ly B thì lượng nước trong ly B lúc này vừa vặn đầy đến miệng ly và không tràn ra ngoài. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức \(S = {h_1} + {h_2}.\)

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Gọi R, h lần lượt là bán kính đáy và chiều cao của ly hình nón. Lượng nước trong ly có chiều cao \(x\) thì bán kính mặt nước tương ứng là \({r_x} = \frac{{R.x}}{h}\).

Thể tích nước khi đó là: \({V_x} = \frac{1}{3}\pi .r_x^2.x = \frac{{\pi {R^2}}}{{3{h^2}}}.{x^3}\).

Theo giả thiết, đổ nước từ ly A vào ly B thì ly B đầy nước, ta có:

\({V_{{h_1}}} + {V_{{h_2}}} = {V_h}\)

\(\frac{{\pi {R^2}}}{{3{h^2}}}.h_1^3 + \frac{{\pi {R^2}}}{{3{h^2}}}.h_2^3 = \frac{{\pi {R^2}}}{{3{h^2}}}.{h^3}\)

\(h_1^3 + h_2^3 = {h^3}\)

Với \(h = 12\) cm, ta có: \(h_1^3 + h_2^3 = {12^3} = 1728\) \((1)\).

Sử dụng hằng đẳng thức:

\(h_1^3 + h_2^3 = {({h_1} + {h_2})^3} - 3{h_1}.{h_2}.({h_1} + {h_2})\)

Áp dụng bất đẳng thức phụ: \({h_1}.{h_2} \le \frac{{{{({h_1} + {h_2})}^2}}}{4}\), ta có:

\(h_1^3 + h_2^3 \ge {({h_1} + {h_2})^3} - 3.\frac{{{{({h_1} + {h_2})}^2}}}{4}.({h_1} + {h_2})\)

\(h_1^3 + h_2^3 \ge {({h_1} + {h_2})^3} - \frac{3}{4}.{({h_1} + {h_2})^3}\)

\(h_1^3 + h_2^3 \ge \frac{1}{4}.{({h_1} + {h_2})^3}\)

0,25

Thay \((1)\) vào đánh giá trên:

\(1728 \ge \frac{1}{4}.{({h_1} + {h_2})^3}\)

\({({h_1} + {h_2})^3} \le 6912\)

\({h_1} + {h_2} \le \sqrt[3]{{6912}} = 12\sqrt[3]{4}\)

Dấu "=" xảy ra khi \({h_1} = {h_2} = 6\sqrt[3]{4}\) cm.

Vậy \(Max\,\,S = 12\sqrt[3]{4}\) khi và chỉ khi \({h_1} = {h_2} = 6\sqrt[3]{4}\) cm.

 

0,25

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

1)

1,0 đ

Gọi số thùng hàng tối đa mà nhân viên kho có thể mang theo là \(x\) (thùng).

(\(x \in {\mathbb{N}^*}\)).

0,25

Khối lượng của \(x\) thùng hàng là: \(45\;x\;\)(kg).

Tổng khối lượng của nhân viên và các thùng hàng khi ở trong thang máy là: \(75 + 45.x\) (kg).

0,25

Vì tải trọng tối đa của thang máy là \(1200kg\), ta có bất phương trình:

\(75 + 45.x \le 1200\)

\(45.x \le 1125\)

\(x \le 25\)

0,25

Vậy nhân viên kho có thể mang theo tối đa 25 thùng hàng để đảm bảo an toàn.

0,25