Bài tập Một số bài toán thực tế liên quan đến bất đẳng thức lớp 9 (có lời giải)

Nhân ngày Quốc tế Phụ nữ 8-3, thầy Nam đã mua tặng vợ một món quà và đặt nó trong một chiếc hộp chữ nhật có thể tích là 32 (đơn vị thể tích) có đáy là hình vuông và không nắp.

15/20

Nhân ngày Quốc tế Phụ nữ 8-3, thầy Nam đã mua tặng vợ một món quà và đặt nó trong một chiếc hộp chữ nhật có thể tích là 32 (đơn vị thể tích) có đáy là hình vuông và không nắp. Để món quà trở nên đặc biệt và xứng tầm với giá trị của nó, ông quyết định mạ vàng chiếc hộp, biết rằng độ dày của lớp mạ trên mọi điểm của chiếc hộp là không đổi và như nhau. Gọi chiều cao và cạnh đáy của chiếc hộp lần lượt là h và x (x, h > 0), khi đó:

a

\[h = \frac{{32}}{{{x^2}}}\].

ĐúngSai
b

Phần mạ vàng của chiếc hộp \[S = 2{x^2} + \frac{{256}}{x}\].

ĐúngSai
c

Lượng vàng trên hộp nhỏ nhất khoảng 45 (đvdt).

ĐúngSai
d

Để lượng vàng trên hộp là nhỏ nhất thì x = 2h.

ĐúngSai
Giải thích

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: a) Đúng.        b) Đúng.        c) Sai.             d) Đúng.

a) Đúng.

Ta có V = x2h = 32 (x, h > 0) nên \[h = \frac{{32}}{{{x^2}}}\].

b) Đúng.

Vì mạ vàng trên mọi điểm của chiếc hộp nên mạ cả mặt trong và mặt ngoài, do đó

Phần mạ vàng của chiếc hộp là: S = 2(x2 + 4xh) = 2x2 + 8x.\[\frac{{32}}{{{x^2}}} = 2{x^2} + \frac{{256}}{x}\].

c) Sai.

Áp dụng bất đẳng thức Cauchy, thấy :

\[2{x^2} + \frac{{256}}{x} = 2{x^2} + \frac{{128}}{x} + \frac{{128}}{x} \ge 3\sqrt[3]{{2{x^2} \cdot \frac{{128}}{x} \cdot \frac{{128}}{x}}} = 96\]

Vậy lượng vàng trên chiếc hộp nhỏ nhất khoảng 96 (đtdt)

d) Đúng.

Vậy phần mạ vàng của hộp đó S = 96 khi \[2{x^2} = \frac{{128}}{x}\] hay x = 4 suy ra h = 2.

Do đó, x = 2h.