Người ta thiết kế một chiếc thùng hình trụ có thể tích \[V\] cho trước. Biết rằng chi phí làm mặt đáy và nắp của thùng bằng nhau và gấp 3 lần chi phí làm mặt xung quanh của thùng (chi phí cho một đơn vị diện tích). Gọi \[h,\,\,R\] lần lượt là chiều cao và bán kính đáy của thùng. Tỉ số \(\frac{h}{R}\) bằng bao nhiêu để chi phí sản xuất chiếc thùng là thấp nhất?
Bằng cách nhấp vào Đăng nhập, bạn đồng ý Chính sách bảo mật và Điều khoản sử dụng của chúng tôi. Nếu đây không phải máy tính của bạn, để đảm bảo an toàn, hãy sử dụng Cửa sổ riêng tư (Tab ẩn danh) để đăng nhập (New Private Window / New Incognito Window).
Giả sử chi phi sản xuất mỗi đơn vị diện tích cho bề mặt xung quanh là \(a\) đồng thì chi phi sản xuất cho mỗi đơn vị diện tích của mặt đáy là \[3a\] đồng.
Chi phí sản xuất thùng là \(S = 2\pi r\ell \cdot a + 2\pi {r^2}.3a = 2\pi rh \cdot a + 2\pi \cdot {r^2} \cdot 3a\)
\( = 2a\pi r \cdot \frac{V}{{\pi {r^2}}} + 6a\pi {r^2} = \frac{r} + 6a\pi {r^2} = 2a\left( {\frac{V}{r} + 3\pi {r^2}} \right) = 2a \cdot f\left( r \right)\).
Chi phí vật liệu sản xuất thùng nhỏ nhất khi \(f\left( r \right) = \frac{V}{r} + 3\pi {r^2}\) đạt giá trị nhỏ nhất.
Ta có \(f'\left( r \right) = \frac{{ - V}}{{{r^2}}} + 6\pi r = 0 \Leftrightarrow r = \sqrt[3]{{\frac{V}{{6\pi }}}}\).
Bảng biến thiên
Vậy \(\min f\left( r \right) \Leftrightarrow r = \sqrt[3]{{\frac{V}{{6\pi }}}} \Rightarrow \frac{h}{r} = \frac{V}{{\pi {r^3}}} = \frac{V}{{\pi \cdot {{\left( {\sqrt[3]{{\frac{V}{{6\pi }}}}} \right)}^3}}} = 6.{\rm{ }}\)
Đáp án: 6.
Tham gia Cộng đồng Lazi trên các mạng xã hội | |
Fanpage: | https://www.fb.com/lazi.vn |
Group: | https://www.fb.com/groups/lazi.vn |
Kênh FB: | https://m.me/j/AbY8WMG2VhCvgIcB |
LaziGo: | https://go.lazi.vn/join/lazigo |
Discord: | https://discord.gg/4vkBe6wJuU |
Youtube: | https://www.youtube.com/@lazi-vn |
Tiktok: | https://www.tiktok.com/@lazi.vn |
Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi
Vui | Buồn | Bình thường |