Chủ đề 6: Phương pháp bất đẳng thức trong chứng minh các bài toán thực tế

Người ta đào một con mương với thiết diện cắt ngang là một hình thang cân, đáy và cạnh bên

3/7

Người ta đào một con mương với thiết diện cắt ngang là một hình thang cân, đáy và cạnh bên có cùng độ dài là a. Độ dài của đáy lớn (bề ngang của mặt mương) hình thang là bao nhiêu để diện tích của mặt cắt là lớn nhất (cho lưu lượng nước thoát qua lớn nhất).

0/3000 ký tự
Giải thích

Người ta đào một con mương với thiết diện cắt ngang là một hình thang cân, đáy và cạnh bên (ảnh 1)Người ta đào một con mương với thiết diện cắt ngang là một hình thang cân, đáy và cạnh bên có cùng

Đặt x là độ dài của hình chiếu cạnh bên hình thang xuống đáy lớn (bề rộng mương). Khi đó:

S=12(a+a+x+x).a2−x2=(a+x)a2−x2

Hay: S2=(a+x)3(a−x)

Hoặc: S2=13(a+x)(a+x)(a+x)(3a−3x),0<x<a.

Áp dụng hệ quả 3 ở trên ta có:

13(a+x)(a+x)(a+x)(3a−3x)

≤13a+x+a+x+a+x+3a−3x44

=133a24=2716a4

Vậy Smax=334a2 khi x=a2.

Lúc này, cạnh lớn của hình thang có chiều dài là 2a, góc nhọn của nó là 600.