Câu hỏi

Một nhà máy cần sản suất các hộp hình trụ kín cả hai đầu có thể tích \(V\) cho trước. Mối quan hệ giữa bán kính đáy \(R\) và chiều cao \(h\) của hình trụ để diện tích toàn phần của hình trụ nhỏ nhất là ?

  • A

     \(R=2h.\)           

  • B

     \(h=2R.\)           

  • C

     \(h=3R.\)           

  • D  \(R=h.\)    

Phương pháp giải:

Chuẩn hóa thể tích, đưa diện tích toàn phần về hàm số, khảo sát hàm (hoặc bất đẳng thức) tìm min

Lời giải chi tiết:

Thể tích của khối trụ là \(V=\pi {{R}^{2}}h\Rightarrow \,\,h=\frac{V}{\pi {{R}^{2}}}.\) Chuẩn hóa \(V=\pi \,\,\Rightarrow \,\,h=\frac{1}{{{R}^{2}}}.\)

Diện tích toàn phần của hình trụ là \({{S}_{tp}}=2\pi Rh+2\pi {{R}^{2}}=2\pi R.\frac{1}{{{R}^{2}}}+2\pi {{R}^{2}}\)

\(=2\pi \left( {{R}^{2}}+\frac{1}{R} \right)=2\pi \left( {{R}^{2}}+\frac{1}{2R}+\frac{1}{2R} \right)\ge 2\pi .3\sqrt[3]{{{R}^{2}}.\frac{1}{2R}.\frac{1}{2R}}=\frac{6\pi }{\sqrt[3]{4}}.\)

Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi \({{R}^{2}}=\frac{1}{2R}\Leftrightarrow h=\frac{1}{{{R}^{2}}}=2R\)

Chọn B.


Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Toán 12 - Xem ngay