Câu hỏi
Trong số các hình trụ có diện tích toàn phần bằng 24 \(c{m^2}\) thì chiều cao \(h\) của khối trụ có thể tích lớn nhất là:
- A \(h = \sqrt {\dfrac{3}{\pi }} \,\left( {cm} \right)\).
- B \(h = \dfrac{{16}}{{\sqrt \pi }}\,\left( {cm} \right)\).
- C \(h = \dfrac{4}{{\sqrt \pi }}\,\left( {cm} \right)\).
- D \(h = \sqrt {\dfrac{6}{\pi }} \,\left( {cm} \right)\)
Phương pháp giải:
Diện tích toàn phần của hình trụ: \({S_{tp}} = 2\pi rh + 2\pi {r^2}\)
Thể tích khối trụ: \(V = \pi {r^2}h\).
Lời giải chi tiết:
Theo đề bài ta có: \({S_{tp}} = 2\pi rh + 2\pi {r^2} = 24\left( {c{m^2}} \right)\,\, \Rightarrow 2\pi rh = 24 - 2\pi {r^2} \Leftrightarrow h = \dfrac{{12}}{{\pi r}} - r\)
Thể tích khối trụ: \(V = \pi {r^2}h = \pi {r^2}\left( {\dfrac{{12}}{{\pi r}} - r} \right) = 12r - \pi {r^3} = f\left( r \right),\,\,\left( {r > 0} \right)\)
Ta có: \(f'\left( r \right) = 12 - 3\pi {r^2},\,\,\,\,f'\left( r \right) = 0 \Leftrightarrow r = \dfrac{2}{{\sqrt \pi }}\).
Lập BBT ta nhận được \(\max f\left( r \right) = f\left( {\dfrac{2}{{\sqrt \pi }}} \right)\). Khi đó \(h = \dfrac{{12}}{{\pi .\dfrac{2}{{\sqrt \pi }}}} - \dfrac{2}{{\sqrt \pi }} = \dfrac{6}{{\sqrt \pi }} - \dfrac{2}{{\sqrt \pi }} = \dfrac{4}{{\sqrt \pi }}\).
Chọn: C