Ông X muốn xây một bình chứa hình trụ có thể tích 72m^3. Đáy làm bằng bêtông giá 100 nghìn đồng/m^2,
Phương pháp giải:
- Gọi bán kính đáy và chiều cao của hình trụ lần lượt là r,h(m)(r,h>0). Từ thể tích của hình trụ rút h theo r.
- Tính diện tích xung quanh và diện tích đáy, diện tích nắp của hình trụ.
- Dựa vào giá tiền từng bộ phận đề bài đã cho, tính tổng chi phí.
- Sử dụng BĐT Cô-si cho 3 số không âm a,b,c : a+b+c≥3abc3. Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi a=b=c để tìm chi phí nhỏ nhất, từ đó tìm được r.
Giải chi tiết:
Gọi bán kính đáy và chiều cao của hình trụ lần lượt là r,h(m)(r,h>0).
Vì thể tích hình trụ là 72m3nên ta có πr2h=72⇔h=72πr2.
Diện tích thành (diện tích xung quanh) hình trụ là 2πrh=2πr.72πr2=144r(m2).
Diện tích đáy và nắp hình trụ là πr2(m2).
Chi phí là: 90.144r+100πr2+140πr2=240(54r+πr2)(nghìn đồng).
Áp dụng BĐT Cô-si ta có: 54r+πr2=27r+27r+πr2≥327r+27r+πr23=27π3.
Dấu “=” xảy ra ⇔27r=πr2⇔r3=27π⇔r=3π3(m).
Vậy chi phí thấp nhất đạt được khi bán kính đáy hình trụ là 3π3(m).
Đáp án B.