Một hộp không nắp được làm từ một mảnh các tông theo hình vẽ. Hộp có đáy là một hình vuông cạnh $x\left( \text{cm} \right)$, chiều cao là $h\left( \text{cm} \right)$ và thể tích là $4000\text{c}{{\text{m}}^{\text{3}}}.$ Tìm $x\left( \text{cm} \right)$ sao cho chiếc hộp làm ra tốn ít bìa các tông nhất.

Đáp án: 20
Lời giải: Thể tích hộp là: $V={{x}^{2}}h\Rightarrow h=\dfrac{V}{{{x}^{2}}}=\dfrac{4000}{{{x}^{2}}}$.
Diện tích các mặt của hộp (tổng diện tích bìa các tông để làm hộp) là:
$S=4xh+{{x}^{2}}\Rightarrow S=4x.\dfrac{4000}{{{x}^{2}}}+{{x}^{2}}=\dfrac{16000}{x}+{{x}^{2}}$ $\left( x{>}0 \right)$.
${S}’=-\dfrac{16000}{{{x}^{2}}}+2x$
${S}’=0\Leftrightarrow -\dfrac{16000}{{{x}^{2}}}+2x=0\Leftrightarrow 2{{x}^{3}}-16000=0\Leftrightarrow x=20$.
Bảng biến thiên $S$ :

Vậy khi $x=20$ thì $S$ đạt giá trị nhỏ nhất là $1200c{{m}^{2}}$.
Cách 2: Sử dụng bất đẳng thức Caucy:
$S=\dfrac{16000}{x}+{{x}^{2}}=\dfrac{8000}{x}+\dfrac{8000}{x}+{{x}^{2}}\ge 3\sqrt[3]{\dfrac{8000}{x}.\dfrac{8000}{x}.{{x}^{2}}}=1200$.
Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi $\dfrac{8000}{x}={{x}^{2}}\Leftrightarrow x=20$.

Để lại một bình luận