Đề thi Đánh giá năng lực ĐHQG Hà Nội năm 2024 - 2025 có đáp án (Đề 3)

Một cơ sở chế biến nước mắm đặt hàng xưởng sản xuất gia công làm một bể chứa bằng Inox hình trụ có nắp đậy với

50/150

Một cơ sở chế biến nước mắm đặt hàng xưởng sản xuất gia công làm một bể chứa bằng Inox hình trụ có nắp đậy với dung tích \(2\;\,{{\rm{m}}^3}.\) Yêu cầu đặt ra cho xưởng sản xuất là phải tốn ít vật liệu nhất. Biết rằng giá tiền  Inox là 600 nghìn đồng. Hỏi số tiền Inox (làm tròn đến hàng nghìn) để sản xuất bể chứa nói trên là bao nhiêu nghìn đồng?

0/3000 ký tự
Giải thích

Gọi \[R,{\rm{ }}h\] lần lượt là bán kính đáy và chiều cao của bể hình trụ.

Theo bài ra, ta có \(V = 2 \Leftrightarrow \pi {R^2}h = 2 \Leftrightarrow h = \frac{2}{{\pi {R^2}}}\)

Suy ra diện tích toàn phần của bể hình trụ là:

\({S_{tp}} = 2\pi Rh + 2\pi {R^2} = 2\pi R.\frac{2}{{\pi {R^2}}} + 2\pi {R^2} = \frac{4}{R} + 2\pi {R^2}\).

Áp dụng bất đẳng thức Cô-si, ta có:

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

Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi \(\frac{2}{R} = 2\pi {R^2} \Leftrightarrow {R^3} = \frac{1}{\pi } \Leftrightarrow R = \frac{1}{{\sqrt[3]{\pi }}}.\)

Vậy số tiền để sản xuất bể chứa nói trên sao cho tốn ít vật liệu nhất là

\(T = {S_{\min }} \cdot 600 = 6\sqrt[3]{\pi } \cdot 600 \approx 5273\) (nghìn đồng). Đáp án: 5273.