Một nhà sản xuất cần thiết kế một thùng sơn dạng hình trụ có nắp đậy với dung tích là 20lít. Cần phải thiết kế thùng sơn đó với bán kính nắp đậy là bao nhiêu (cm) để nhà sản xuất tiết kiện được vật liệu nhất?
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐổi 20 lít = 20000cm3.
Gọi bán kính nắp đậy của thùng sơn là x (cm), x > 0, chiều cao của thùng sơn là h(cm)
Khi đó thể tích của thùng sơn là \(V = \pi {x^2}h = 20{\mkern 1mu} 000 \Rightarrow h = \frac{{20{\mkern 1mu} 000}}{{\pi {x^2}}}.\)
Diện tích toàn phần của thùng sơn là \({S_{tp}} = 2\pi xh + 2\pi {x^2} = \frac{{40{\mkern 1mu} 000}}{x} + 2\pi {x^2}\)
Để nhà sản xuất tiết kiệm được vật liệu nhất tức là Stp nhỏ nhất.
Ta có
\(\begin{array}{l} S' = - \frac{{40{\mkern 1mu} 000}}{{{x^2}}} + 4\pi x\\ S\prime = 0 \Leftrightarrow - \frac{{40000}}{{{x^2}}} + 4\pi x = 0 \Leftrightarrow 4\pi {x^3} = 40000 \Leftrightarrow {x^3} = \frac{{10000}}{\pi } \Rightarrow \left[ \begin{array}{l} x = \sqrt[3]{{\frac{{10000}}{\pi }}}\\ x = - \sqrt[3]{{\frac{{10000}}{\pi }}} \end{array} \right. \end{array}\)
Bảng biến thiên:
.png)
Vậy bán kính nắp đậy là \(\sqrt[3]{{\frac{{10000}}{\pi }}}\) thì sẽ tiết kiệm vật liệu nhất.
Câu hỏi liên quan
-
Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy là hình vuông cạnh bằng a, mặt bên \(SAB\) là tam giác đều, \(SC=SD=a\sqrt{3}.\) Tính thể tích khối chóp \(S.ABCD.\)
-
Thể tích khối chóp có diện tích đáy \({a^2}\sqrt 2 \) và chiều cao 3a là
-
Trong các mệnh đề sau đây, mệnh đề nào đúng?
-
Xét khối tứ diện ABCD có cạnh \(AB = 2\sqrt 3 \) và các cạnh còn lại đều bằng x. Tìm x để thể tích khối tứ diện ABCD bằng \(2\sqrt 2 \).
-
Cho hình lăng trụ đứng ABC.A’B’C’ có đáy là tam giác đều cạnh a và đường thẳng A’C tạo với mặt phẳng (ABB’A’) một góc 300. Tính thể tích V của khối lăng trụ ABC.A’B’C’.
-
Cho khối lăng trụ đứng có cạnh bên bằng 5, đáy là hình vuông có cạnh bằng 4. Hỏi thể tích khối lăng trụ bằng bao nhiêu?
-
Cho khối chóp S ABC . có đáy là tam giác vuông tại B, \(A B=a, \quad A C=2 a\)2 . Cạnh bên SA vuông góc với mặt phẳng đáy và S A=a. Thể tích của khối chóp đã cho bằng
-
Cho khối chóp \(S.ABC.\) Lấy A', B' lần lượt thuộc SA, SB sao cho \(2SA'=3A'A;\text{ }3SB'=B'B.\) Tỉ số thể tích giữa hai khối chóp \(S.A'B'C\) và \(S.ABC\) là:
-
Cho hình hộp chữ nhật ABCD.A’B’C’D’ có \(AB=a,BC=2a,AA'=a\). Lấy điểm M trên cạnh AD sao cho \(AM=3MD\). Tính thể tích khối chóp M.AB’C.
-
Cho hình chóp tứ giác đều SABCD, M là trung điểm của \(SC.\) Mặt phẳng (P) qua AM và song song với BD cắt SB, SD tại N, K. Tính tỉ số thể tích của khối S.ANMK và khối chóp S.ABCD
-
Cho một tấm nhôm hình chữ nhật ABCD có \(AD=60cm\). Ta gấp tấm nhôm theo 2 cạnh MN và PQ vào phía trong đến khi AB và DC trùng nhau như hình vẽ dưới đây để được một hình lăng trụ khuyết 2 đáy. Tìm x để thể tích khối lăng trụ lớn nhất?
.png)
-
Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy ABCD là hình vuông tâm O, mặt bên \(\left( SAB \right)\) là tam giác vuông cân tại \(S\) và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Biết thể tích của khối chóp \(S.OCD\) bằng \(\frac{{{a}^{3}}}{3}\). Tính khoảng cách h từ A đến mặt phẳng \(\left( SBD \right)\) ?
-
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của SA, SC. Biết thể tích của khối chóp S.BMN là a3. Tính thể tích khối chóp S.ABCD
-
Cho khối chóp S.ABC có SA vuông góc với đáy, SA = a, tam giác ABC vuông tại A, AB = a, AC = 2a. Thể tích của khối chóp S.ABC bằng:
-
Tổng diện tích các mặt của hình lập phương bằng 54.Thể tích của khối lập phương là:
-
Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình chữ nhật, mặt bên SAD là tam giác vuông tại S. Hình chiếu vuông góc của S trên mặt đáy là điểm H thuộc cạnh AD sao cho HA=3HD . Biết rằng \(S A=2 a \sqrt{3}\) và SC tạo với mặt phẳng đáy một góc bằng 300. Thể tích của khối chóp đã cho bằng
-
Cho khối hộp \(ABCD.A'B'C'D'\) có cạnh bên bằng 1; đáy \(ABCD\) là một hình chữ nhật có các cạnh \(BA=\sqrt{3},AD=\sqrt{7};\) các mặt bên \(\left( ABB'A' \right)\) và \(\left( ADD'A' \right)\) hợp với mặt đáy các góc theo thứ tự \({{45}^{0}};{{60}^{0}}.\) Thể tích khối hộp là:
-
Cho hình chóp S.ABC có \(\widehat {ASB} = \widehat {BSC} = \widehat {CSA} = {60^0}\), SA = 2SB = 3SC = 3a. Thể tích khối chóp S.ABC là:
-
Cho hình chóp S.ABC có \( SA = SB = SC = a\sqrt 3 ;AB = AC = a;BC = 3a\). Thể tích khối chóp S.ABC bằng:
-
Diện tích toàn phần của một hình hộp chữ nhật là \(S = 8{a^2}\). Đáy của nó là hình vuông cạnh a. Tính thể tích V của khối hộp theo a.
