Câu hỏi
Cho một tấm tôn hình chữ nhật kích thước \(10\,\,m\,\,\times \,\,16\,\,m.\) Người ta cắt bỏ 4 góc của tấm tôn 4 miếng hình vuông bằng nhau rồi gò lại thành một hình hộp chữ nhật không có nắp. Để thể tích của hộp đó lớn nhất thì độ dài cạnh hình vuông của các miếng tôn bị cắt bỏ bằng
- A Đáp án khác.
- B \(4\,\,m.\)
- C \(5\,\,m.\)
- D \(3\,\,m.\)
Phương pháp giải:
Xác định các kích thước của hình hộp chữ nhật thông qua độ dài cạnh hình vuông bị cắt bỏ, tính thể tích, khảo sát hàm số để tìm giá trị lớn nhất của thể tích
Lời giải chi tiết:
Hình vẽ tham khảo
Gọi \(x\) là độ dài cạnh của miếng tôn bị cắt bỏ \(\Rightarrow \,\,x\) là chiều cao của khối hộp chữ nhật.
Kích thước 2 cạnh đáy của hình hộp là \(10-2x\) và \(16-2x\) \(\left( m \right).\)
Thể tích khối hộp chữ nhật là \(V=abc=x\left( 10-2x \right)\left( 16-2x \right)=4\left( {{x}^{3}}-13{{x}^{2}}+40x \right).\)
Xét hàm số \(f\left( x \right)=4\left( {{x}^{3}}-13{{x}^{2}}+40x \right)\) trên \(\left( 0;5 \right),\) có \({f}'\left( x \right)=4\left( 3{{x}^{2}}-26x+40 \right).\)
Phương trình \({f}'\left( x \right)=0\Leftrightarrow 3{{x}^{2}}-26x+40=0\Leftrightarrow \left[ \begin{align} & x=\frac{20}{3}\ \notin \ \left( 0;\ 5 \right) \\ & x=2\ \ \in \left( 0;\ 5 \right) \\\end{align} \right..\)
Suy ra \(\max f\left( x \right)=f\left( 2 \right)=144.\)
Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi \(x=2.\) Vậy độ dài cạnh cần tìm là \(2\,\,m.\)
Chọn A