Một nhà sản xuất cần thiết kế một thùng sơn dạng hình trụ có nắp đậy với dung tích 1000 cm3. Biết rằng bán kính của nắp đậy sao cho nhà sản xuất tiết kiệm nguyên vật liệu nhất có giá trị là a. Hỏi giá trị a gần với giá trị nào nhất dưới đây?
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiThể tích của khối trụ: \( V = \pi {R^2}h \to h = \frac{V}{{\pi {R^2}}}\)
Diện tích toàn phần của hình trụ là:
\( {S_{tp}} = 2\pi Rh + 2\pi {R^2} = 2\pi {R^2} + 2\pi R.\frac{V}{{\pi {R^2}}} = 2\pi {R^2} + \frac{V}{R}\)
Ta có;
\( \pi {R^2} + \frac{V}{R} = \pi {R^2} + \frac{{2V}}{R} + \frac{{2V}}{R} \ge 3\sqrt[3]{{\pi {R^2}.\frac{{2V}}{R}.\frac{{2V}}{R}}} = 3\sqrt[3]{{\frac{{\pi {V^2}}}{4}}}\)
Dáu bằng xảy ra khi \( \pi {R^2} = \frac{{2V}}{R} \Leftrightarrow R = \sqrt[3]{{\frac{V}{{2\pi }}}} = \sqrt[3]{{\frac{{500}}{\pi }}}\)