Câu hỏi
Nếu khối hộp chữ nhật có thể tích và chiều cao lần lượt bằng \(9{a^3}\) và a thì chu vi đáy nhỏ nhất bằng bao nhiêu?
- A \(4a\sqrt 3 \)
- B \(12a\)
- C \(6a\)
- D \(a\sqrt 3 \)
Phương pháp giải:
- Sử dụng công thức tính thể tích khối hộp \(V = Bh\) trong đó B là diện tích đáy, h là chiều cao tương ứng, từ đó tính diện tích đáy khối hộp chữ nhật.
- Sử dụng BĐT Cô-si cho hai số không âm: \(x + y \ge 2\sqrt {xy} \,\,\left( {x,\,\,y \ge 0} \right)\).
Lời giải chi tiết:
Diện tích đáy của khối hộp chữ nhật là \(S = \frac{{9{a^3}}}{a} = 9{a^2}\).
Gọi \(x,\,\,y\) là hai kích thước của đáy khối hộp chữ nhật, ta có \(S = xy = 9{a^2}\).
Chu vi đáy là \(C = 2\left( {x + y} \right) \ge 2.2\sqrt {xy} = 4\sqrt {9{a^2}} = 12a.\)
\( \Rightarrow {C_{\min }} = 12a \Leftrightarrow x = y\). Khi đó ta có \(S = {x^2} = 9{a^2} \Leftrightarrow x = 3a = y\).
Vậy chu vi đáy nhỏ nhất bằng \(12a\).
Chọn B.