• 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

Từ một tấm bìa hình vuông cạnh $12\text{ cm}$, người ta cắt bỏ 4 hình vuông nhỏ cạnh $x$ ở 4 góc rồi gấp lại thành một chiếc hộp không nắp. Tìm $x$ (cm) để thể tích chiếc hộp đạt giá trị lớn nhất.

29/08/2026 by admin Để lại bình luận

📌 Đề bài (Câu 17 – Thông hiểu (TH) – Trắc nghiệm Trả lời ngắn (SA – Điền kết quả số/giá trị ngắn)):

Từ một tấm bìa hình vuông cạnh $12\text{ cm}$, người ta cắt bỏ 4 hình vuông nhỏ cạnh $x$ ở 4 góc rồi gấp lại thành một chiếc hộp không nắp. Tìm $x$ (cm) để thể tích chiếc hộp đạt giá trị lớn nhất.

Dạng câu hỏi trả lời ngắn: Điền kết quả vào ô số.
💡 XEM LỜI GIẢI CHI TIẾT & ĐÁP ÁN (Nhấn để mở)

Bước 1: Xác định kích thước của chiếc hộp theo $x$

– Sau khi cắt bỏ ở mỗi góc một hình vuông cạnh $x$, đáy của chiếc hộp là hình vuông có độ dài cạnh là $12 – 2x$ (cm).

– Chiều cao của chiếc hộp sau khi gấp lên là $h = x$ (cm).

– Điều kiện hình học của biến $x$: Chiều dài các cạnh phải dương nên $x > 0$ và $12 – 2x > 0 \Leftrightarrow 0 < x < 6$.

Bước 2: Lập hàm thể tích khối hộp chữ nhật

Thể tích $V$ của chiếc hộp là:

$$V(x) = \text{Diện tích đáy} \times \text{Chiều cao} = (12 – 2x)^2 \cdot x = 4x(6 – x)^2$$

Cách 1: Sử dụng đạo hàm để khảo sát hàm số

Khai triển: $V(x) = x(144 – 48x + 4x^2) = 4x^3 – 48x^2 + 144x$ trên khoảng $(0; 6)$.

Tính đạo hàm:

$$V'(x) = 12x^2 – 96x + 144 = 12(x^2 – 8x + 12)$$

Cho $V'(x) = 0 \Leftrightarrow 12(x – 2)(x – 6) = 0 \Leftrightarrow \left[\begin{aligned} &x = 2 \in (0; 6) \\ &x = 6 \notin (0; 6) \end{aligned}\right.$$

Bảng biến thiên:

  • Với $x \in (0; 2)$: $V'(x) > 0 \implies V(x)$ đồng biến.
  • Với $x \in (2; 6)$: $V'(x) < 0 \implies V(x)$ nghịch biến.

Do đó, hàm số $V(x)$ đạt giá trị lớn nhất tại điểm $x = 2$. Thể tích lớn nhất tương ứng là $V(2) = 2 \cdot (12 – 4)^2 = 128\text{ cm}^3$.

Cách 2: Sử dụng bất đẳng thức Cauchy (AM-GM) cho 3 số dương

Biến đổi: $V(x) = 4x(6 – x)(6 – x) = 2 \cdot [2x(6 – x)(6 – x)]$.

Áp dụng bất đẳng thức AM-GM cho ba số dương $2x, 6 – x, 6 – x$:

$$2x \cdot (6 – x) \cdot (6 – x) \le \left(\frac{2x + 6 – x + 6 – x}{3}\right)^3 = \left(\frac{12}{3}\right)^3 = 4^3 = 64$$

Suy ra $V(x) \le 2 \cdot 64 = 128$. Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi:

$$2x = 6 – x \Leftrightarrow 3x = 6 \Leftrightarrow x = 2\text{ (thỏa mãn } 0 < x < 6\text{)}$$

👉 Đáp án (kết quả điền số): 2

📚 Phương pháp giải & Lý thuyết trọng tâm

1. Mô hình bài toán gấp hộp không nắp từ tấm bìa hình vuông:

  • Cho tấm bìa hình vuông cạnh $a$, cắt 4 góc là 4 hình vuông cạnh $x$ ($0 < x < \frac{a}{2}$).
  • Thể tích hộp: $V(x) = x(a – 2x)^2$.
  • Thể tích $V(x)$ luôn đạt cực đại tại $x = \frac{a}{6}$. Khi đó, thể tích lớn nhất là $V_{\max} = \frac{2a^3}{27}$.

2. Kỹ thuật áp dụng BĐT Cauchy (AM-GM) tìm cực trị:

Để đánh giá tích $x(a – 2x)^2$, ta ghép hệ số $4x(a – 2x)(a – 2x)$ để tổng các thành phần là một hằng số:

$$4x + (a – 2x) + (a – 2x) = 2a\text{ (không đổi)}$$

Các dạng toán tối ưu hình học không gian tương tự thường xuất hiện như diện tích toàn phần nhỏ nhất của khối hộp chữ nhật hay tối ưu chi phí sản xuất vỏ hộp sữa hình trụ.

✍️ 5 Bài tập tương tự tự luyện (Trả lời ngắn)

Bài tập 1: Từ một tấm bìa hình vuông cạnh $24\text{ cm}$, người ta cắt 4 góc 4 hình vuông bằng nhau cạnh $x\text{ cm}$ rồi gấp thành chiếc hộp không nắp. Tìm $x$ (cm) để thể tích hộp thu được là lớn nhất.

(Điền số kết quả)

💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 1

Điều kiện: $0 < x < 12$.

Thể tích chiếc hộp: $V(x) = x(24 – 2x)^2 = 4x^3 – 96x^2 + 576x$.

$V'(x) = 12x^2 – 192x + 576 = 12(x – 4)(x – 12)$.

Nghiệm thuộc $(0; 12)$ là $x = 4$. (Hoặc áp dụng công thức nhanh $x = \frac{a}{6} = \frac{24}{6} = 4$).

Đáp án: 4

Bài tập 2: Từ tấm tôn hình chữ nhật kích thước $50\text{ cm} \times 80\text{ cm}$, người ta cắt bỏ 4 hình vuông cạnh $x\text{ cm}$ ở 4 góc và gấp lại thành một cái hộp không nắp. Giá trị của $x$ (cm) bằng bao nhiêu để thể tích chiếc hộp đạt cực đại?

(Điền số kết quả)

💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 2

Điều kiện: $0 < x < 25$.

Thể tích $V(x) = x(50 – 2x)(80 – 2x) = 4x^3 – 260x^2 + 4000x$.

$V'(x) = 12x^2 – 520x + 4000 = 4(3x^2 – 130x + 1000)$.

$V'(x) = 0 \Leftrightarrow x = 10$ hoặc $x = \frac{100}{3}$ (loại vì $x < 25$).

Vậy $x = 10\text{ cm}$.

Đáp án: 10

Bài tập 3: Cần cắt một miếng bìa hình vuông cạnh $18\text{ cm}$ để gấp thành hộp không nắp có thể tích lớn nhất. Hỏi thể tích lớn nhất đó bằng bao nhiêu $\text{cm}^3$?

(Điền số kết quả)

💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 3

Cạnh hình vuông nhỏ cần cắt là $x = \frac{a}{6} = \frac{18}{6} = 3\text{ cm}$.

Cạnh đáy của hộp là: $18 – 2 \cdot 3 = 12\text{ cm}$.

Thể tích lớn nhất của chiếc hộp: $V_{\max} = x(18 – 2x)^2 = 3 \cdot 12^2 = 432\text{ cm}^3$.

Đáp án: 432

Bài tập 4: Từ một tấm bìa hình chữ nhật có kích thước $15\text{ cm} \times 24\text{ cm}$, cắt bỏ 4 hình vuông cạnh $x\text{ cm}$ ở 4 góc để gập thành một hình hộp chữ nhật không nắp. Tìm $x$ (cm) để thể tích hộp đạt giá trị lớn nhất.

(Điền số kết quả)

💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 4

Điều kiện: $0 < x < 7{,}5$.

Thể tích $V(x) = x(15 – 2x)(24 – 2x) = 4x^3 – 78x^2 + 360x$.

$V'(x) = 12x^2 – 156x + 360 = 12(x^2 – 13x + 30) = 12(x – 3)(x – 10)$.

Vì $0 < x < 7{,}5$ nên chọn $x = 3$.

Đáp án: 3

Bài tập 5: Một người muốn dùng $100\text{ m}$ lưới thép để rào thành một khu vườn hình chữ nhật có diện tích lớn nhất. Tính diện tích lớn nhất đó (theo $\text{m}^2$).

(Điền số kết quả)

💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 5

Xem thêm bài toán tối ưu tương tự: bài toán rào vườn tối ưu chi phí.

Gọi độ dài hai cạnh là $x$ và $y$ ($x, y > 0$). Chu vi $2(x + y) = 100 \implies x + y = 50 \implies y = 50 – x$.

Diện tích $S(x) = x(50 – x) = -x^2 + 50x$.

Hàm số đạt giá trị lớn nhất khi $x = 25\text{ m} \implies y = 25\text{ m}$.

Diện tích lớn nhất là $S_{\max} = 25 \cdot 25 = 625\text{ m}^2$.

Đáp án: 625

Thuộc chủ đề:Trắc nghiệm Giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của hàm số Tag với:Bài 2. Giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số, bai giang toan 12, Bài toán tối ưu, Chương I. Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số, Đề thi THPT Quốc gia, Gấp hộp thể tích lớn nhất, Trả lời ngắn SA

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. 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 $[2; 4]$
  • 5. Cho hàm số $f(x) = x^3 – 3x^2 + 2$ trên đoạn $[-1; 3]$. Xét tính đúng hoặc sai của các mệnh đề sau
  • 6. Tìm giá trị lớn nhất $M$ và giá trị nhỏ nhất $m$ của hàm số $y = \frac{2x – 1}{x + 1}$ trên đoạn $[0; 3]$
  • 7. Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số $y = x^4 – 2x^2 + 3$ trên đoạn $[-1; 2]$

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.