• Skip to main content
  • Bỏ qua primary sidebar
Sách Toán – Học Toán – Đề Thi Toán

Sách Toán - Học Toán - Đề Thi Toán

Học toán, Đề thi toán, Sách giáo khoa Toán, trắc nghiệm Toán online

  • Học toán
    • Học Toán THPT
    • Học Toán THCS
  • Sách toán
  • Trắc nghiệm
  • Đề thi
  • TN THPT Toán
  • Tiện ích Toán

Một người nông dân có $120\text{ m}$ lưới thép muốn rào một mảnh vườn hình chữ nhật tiếp giáp với một bờ tường thẳng (không cần rào phía bờ tường). Người đó chia vườn thành hai luống hình chữ nhật bằng một đường rào vuông góc với bờ tường. Tìm diện tích lớn nhất của mảnh vườn có thể rào được

11/09/2026 by admin Để lại bình luận

📌 Đề bài:

Một người nông dân có $120\text{ m}$ lưới thép muốn rào một mảnh vườn hình chữ nhật tiếp giáp với một bức tường thẳng (phía giáp tường không cần rào). Người đó dùng thêm một đoạn lưới rào vuông góc với bờ tường để chia mảnh vườn thành hai phần nhỏ hình chữ nhật có diện tích bằng nhau. Hỏi diện tích lớn nhất của khu vườn mà người nông dân có thể rào được là bao nhiêu mét vuông?

A. $1800\text{ m}^2$
B. $1200\text{ m}^2$
C. $600\text{ m}^2$
D. $2400\text{ m}^2$

📚 Phương pháp giải & Lý thuyết trọng tâm

Đây là dạng toán điển hình về ứng dụng đạo hàm để tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất trong hình học thực tế nằm trong chương trình Toán 12. Phương pháp giải tổng quát gồm các bước:

  1. Đặt ẩn và tìm điều kiện: Gọi biến số $x$ là một kích thước của mảnh đất (đoạn rào vuông góc với bờ tường), xác định điều kiện xác định $x \in (a; b)$.
  2. Biểu diễn đại lượng cần tối ưu: Biểu diễn chiều dài cạnh còn lại $y$ theo $x$ dựa vào tổng chiều dài lưới rào $120\text{ m}$. Từ đó lập hàm số diện tích $S(x) = x \cdot y$.
  3. Tìm cực trị hàm số: Tính đạo hàm $S'(x)$, giải phương trình $S'(x) = 0$ tìm điểm tới hạn, lập bảng biến thiên hoặc dùng tính chất của tam thức bậc hai/đạo hàm để suy ra giá trị lớn nhất $S_{\max}$.

Tham khảo thêm: Bài toán tối ưu hóa tương tự như bài toán cắt tôn tạo thành hộp có thể tích lớn nhất hay bài toán sản xuất bồn chứa với chi phí nhỏ nhất.

💡 LỜI GIẢI CHI TIẾT & CÁCH GIẢI TỪNG BƯỚC (Nhấn để mở)

Bước 1: Đặt ẩn và biểu diễn các kích thước

Gọi $x$ (m) là độ dài của cạnh mảnh vườn vuông góc với bức tường ($x > 0$).

Do người nông dân dùng thêm một đoạn lưới bên trong vuông góc với bức tường để chia đôi mảnh vườn, nên có tất cả $3$ đoạn rào có cùng chiều dài $x$.

Gọi $y$ (m) là chiều dài cạnh song song với bức tường ($y > 0$).

Tổng chiều dài lưới thép sử dụng là:

$$3x + y = 120 \implies y = 120 – 3x$$

Vì $y > 0$ nên $120 – 3x > 0 \iff x < 40$. Do đó, điều kiện của biến số là $x \in (0; 40)$.

Bước 2: Thiết lập hàm số diện tích

Diện tích toàn bộ khu vườn hình chữ nhật là:

$$S(x) = x \cdot y = x(120 – 3x) = -3x^2 + 120x\quad (\text{với } 0 < x < 40)$$

Bước 3: Tìm cực trị để diện tích đạt giá trị lớn nhất

Lấy đạo hàm bậc nhất của $S(x)$ theo biến $x$:

$$S'(x) = -6x + 120$$

Cho $S'(x) = 0 \iff -6x + 120 = 0 \iff x = 20$ (thỏa mãn $x \in (0; 40)$).

Bảng biến thiên của hàm số $S(x)$ trên khoảng $(0; 40)$:

  • Với $x \in (0; 20)$, ta có $S'(x) > 0 \implies S(x)$ đồng biến đi lên.
  • Với $x \in (20; 40)$, ta có $S'(x) < 0 \implies S(x)$ nghịch biến đi xuống.

Do đó, hàm số đạt cực đại tại $x = 20$.

Giá trị lớn nhất của diện tích là:

$$S_{\max} = S(20) = -3(20)^2 + 120(20) = -1200 + 2400 = 1200\text{ (m}^2\text{)}$$

Khi đó kích thước của mảnh vườn là chiều rộng $x = 20\text{ m}$ và chiều dài $y = 120 – 3(20) = 60\text{ m}$.

👉 Kết luận / Đáp án: Chọn đáp án B ($1200\text{ m}^2$).

✍️ 5 Bài tập tương tự tự luyện (Có lời giải chi tiết)

Bài tập 1: Một gia đình muốn rào một mảnh vườn hình chữ nhật tiếp giáp bờ sông thẳng (bờ sông không cần rào) bằng $100\text{ m}$ dây thép gai. Tìm diện tích lớn nhất của mảnh vườn có thể rào được.

💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 1

Gọi $x$ là chiều rộng vuông góc với bờ sông ($0 < x < 50$), chiều dài song song bờ sông là $y = 100 - 2x$.

Diện tích: $S(x) = x(100 – 2x) = -2x^2 + 100x$.

Đạo hàm $S'(x) = -4x + 100 = 0 \iff x = 25\text{ (m)}$.

Diện tích lớn nhất là $S_{\max} = S(25) = 25 \times 50 = 1250\text{ m}^2$.

Bài tập 2: Người ta dùng $240\text{ m}$ lưới rào để rào một khu đất hình chữ nhật giáp bờ tường thẳng (không rào phía tường), đồng thời chia khu đất thành ba luống hình chữ nhật bằng hai đường rào vuông góc với bờ tường. Tìm diện tích lớn nhất của khu đất.

💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 2

Có 4 đoạn vuông góc bờ tường độ dài $x$ và 1 đoạn song song bờ tường độ dài $y$.

Ta có: $4x + y = 240 \implies y = 240 – 4x$ với $0 < x < 60$.

Hàm diện tích: $S(x) = x(240 – 4x) = -4x^2 + 240x$.

$S'(x) = -8x + 240 = 0 \iff x = 30\text{ (m)}$.

Diện tích lớn nhất: $S_{\max} = S(30) = 30 \times 120 = 3600\text{ m}^2$.

Bài tập 3: Dùng $360\text{ m}$ lưới thép để rào trọn vẹn một mảnh đất hình chữ nhật (rào cả 4 cạnh) và chia đôi mảnh đất thành hai phần bằng một đường rào song song với một cạnh. Tìm diện tích lớn nhất của mảnh đất.

💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 3

Gọi kích thước cạnh có đường chia là $x$ (gồm 3 đoạn) và cạnh còn lại là $y$ (gồm 2 đoạn).

Tổng chiều dài: $3x + 2y = 360 \implies y = \frac{360 – 3x}{2} = 180 – 1.5x$ ($0 < x < 120$).

Diện tích: $S(x) = x(180 – 1.5x) = -1.5x^2 + 180x$.

$S'(x) = -3x + 180 = 0 \iff x = 60\text{ (m)} \implies y = 90\text{ (m)}$.

Diện tích lớn nhất: $S_{\max} = 60 \times 90 = 5400\text{ m}^2$.

Bài tập 4: Một xưởng cơ khí cần gia công một bể nước hình hộp chữ nhật không nắp có thể tích $V = 108\text{ m}^3$, đáy là hình vuông cạnh $x\text{ (m)}$. Tìm $x$ để tổng diện tích vật liệu làm bể (gồm đáy và 4 mặt xung quanh) là nhỏ nhất.

💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 4

Chiều cao bể là $h = \frac{V}{x^2} = \frac{108}{x^2}$ ($x > 0$).

Diện tích vật liệu: $S(x) = x^2 + 4xh = x^2 + \frac{432}{x}$.

Đạo hàm: $S'(x) = 2x – \frac{432}{x^2} = \frac{2(x^3 – 216)}{x^2}$.

$S'(x) = 0 \iff x^3 = 216 \iff x = 6\text{ (m)}$.

Vậy cạnh đáy $x = 6\text{ m}$ thì lượng vật liệu sử dụng là nhỏ nhất ($S_{\min} = 108\text{ m}^2$).

Bài tập 5: Một mảnh vườn hình chữ nhật có diện tích $600\text{ m}^2$. Người ta rào quanh khu vườn và dựng một hàng rào ngăn đôi vườn thành 2 phần bằng nhau. Biết giá rào bao quanh là $100.000\text{ đồng/m}$, giá rào ngăn đôi là $50.000\text{ đồng/m}$. Tìm chiều rộng của hàng rào ngăn đôi để chi phí tiết kiệm nhất.

💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 5

Gọi chiều dài đường rào ngăn đôi là $x$ ($x > 0$). Chiều dài cạnh vuông góc với nó là $y = \frac{600}{x}$.

Hàng rào gồm: 2 đoạn viền dài $x$, 1 đoạn chia dài $x$ và 2 đoạn viền dài $y$.

Tổng chi phí: $C(x) = 100(2x + 2y) + 50x = 250x + 200y = 250x + \frac{120.000}{x}$ (nghìn đồng).

Đạo hàm: $C'(x) = 250 – \frac{120.000}{x^2} = 0 \iff x^2 = 480 \iff x = \sqrt{480} = 4\sqrt{30}\text{ (m)} \approx 21,91\text{ m}$.

Thuộc chủ đề:Cực trị hàm số Tag với:bai giang toan 12, Cực trị hàm số, Giá trị lớn nhất nhỏ nhất, Ôn thi THPT Quốc gia, Tối ưu hóa hình học, Ứng dụng thực tế đạo hàm

Bài liên quan:

  • 1. Một người nông dân dùng cuộn lưới dài $120\text{ m}$ để rào một mảnh đất hình chữ nhật sát một bờ sông thẳng (phía bờ sông không rào) và chia thành hai mảnh bằng một vách ngăn vuông góc với bờ sông. Diện tích lớn nhất rào được bằng bao nhiêu mét vuông?
  • 2. Tìm giá trị lớn nhất của hàm số $y = -x^3 + 3x + 2$ trên khoảng $(0; 2)$
  • 3. Bộ Đề Ôn Tập Giữa Học Kỳ 1 Môn Toán 12 Năm Học 2026 – 2027 (Theo SGK Thống Nhất)
  • 4. Bộ Câu Hỏi Vận Dụng – Vận Dụng Cao Ôn Thi HSG, ĐGTD, ĐGNL, THPTQG Môn Toán 12 – 2026
  • 5. Đề Kiểm Tra Toán 12 Lần 1 Học Kỳ 1 Năm Học 2026 – 2027 Trường THPT Nguyễn Trung Trực TP. HCM
  • 6. Cho hàm số $f(x) = \frac{x^2 + 3}{x – 1}$. Xét tính đúng, sai của các mệnh đề về giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số trên đoạn $[2; 4]$
  • 7. Cho hàm số $f(x) = x^3 – 3x^2 + 2$ trên đoạn $[-1; 3]$. Xét tính đúng hoặc sai của các mệnh đề sau

Reader Interactions

Để lại phản hồi Huỷ trả lời

Sidebar chính

Bài viết mới

  • Luyện tập đơn điệu – cực trị hàm số – Toán 12 30/09/2026
  • Từ một tấm tôn hình chữ nhật có kích thước $50\text{ cm} \times 80\text{ cm}$, người ta cắt bốn góc bốn hình vuông bằng nhau có cạnh $x\text{ (cm)}$ rồi gấp lại thành một chiếc hộp không nắp. Tìm $x$ (tính theo $\text{cm}$) để thể tích khối hộp thu được là lớn nhất 26/09/2026
  • Một công ty muốn sản xuất các lon nước ngọt hình trụ có nắp với thể tích $54\pi\text{ cm}^3$. Bán kính đáy của lon nước ngọt bằng bao nhiêu xentimét để diện tích toàn phần của lon đạt giá trị nhỏ nhất? 25/09/2026
  • Một người nông dân muốn rào một khu đất hình chữ nhật có diện tích $600\text{ m}^2$ và ngăn đôi thành hai phần bằng nhau bởi một hàng rào song song với một cạnh. Chiều dài tối thiểu của toàn bộ hàng rào cần dùng bằng bao nhiêu mét? 25/09/2026
  • Một người nông dân dùng cuộn lưới dài $120\text{ m}$ để rào một mảnh đất hình chữ nhật sát một bờ sông thẳng (phía bờ sông không rào) và chia thành hai mảnh bằng một vách ngăn vuông góc với bờ sông. Diện tích lớn nhất rào được bằng bao nhiêu mét vuông? 25/09/2026

Mục lục

Booktoan.com (2015 - 2026) Học Toán online - Giải bài tập môn Toán, Sách giáo khoa, Sách tham khảo và đề thi Toán.
Giới thiệu - Liên hệ - Bản quyền - Sitemap - Quy định - Hướng dẫn.