Một người thợ thủ công cần làm một cái thùng hình hộp đứng không nắp

Câu hỏi :

Một người thợ thủ công cần làm một cái thùng hình hộp đứng không nắp đáy là hình vuông có thể tích \[100{\mkern 1mu} c{m^3}\]. Để tiết kiệm vật liệu làm thùng, người đó cần thiết kế sao cho tổng S của diện tích xung quanh và diện tích mặt đáy là nhỏ nhất.

A. \[S = 30\sqrt[3]{{40}}.\]                         

B. \[S = 40\sqrt[3]{{40}}.\]    

C. \[S = 10\sqrt[3]{{40}}.\]      

D. \[S = 20\sqrt[3]{{40}}.\]

* Đáp án

A

* Hướng dẫn giải

Đáp án A

Gọi cạnh đáy, cạnh bên của hình hộp đứng lần lượt là xy (\(x,y > 0\))

Ta có: \(V = 100 \Rightarrow {x^2}y = 100 \Rightarrow y = \frac{{100}}{{{x^2}}}\). Khi đó: \(S = 4{\rm{x}}y + {x^2} = 4{\rm{x}}{\rm{.}}\frac{{100}}{{{x^2}}} + {x^2} = \frac{{400}}{x} + {x^2}\)

\( = \frac{{200}}{x} + \frac{{200}}{x} + {x^2} \ge 3\sqrt[3]{{\frac{{200}}{x}.\frac{{200}}{x}.{x^2}}} = 3\sqrt[3]{{{{4.10}^3}}} = 30\sqrt[3]{{40}}\).

Vậy S đạt giá trị nhỏ nhất bằng \(30\sqrt[3]{{40}}\) khi \(\frac{{200}}{x} = {x^2} \Leftrightarrow {x^3} = 200 \Leftrightarrow x = \sqrt[3]{{200}}\).

Copyright © 2021 HOCTAP247