40 bài tập Một số bài toán thực tế liên quan đến GTLN, GTNN của hàm số (có lời giải)

Từ một tấm bìa carton hình vuông có độ dài cạnh bằng 60 cm, người ta cắt bốn hình vuông bằng nhau ở bốn góc rồi gập thành một chiếc hộp

32/40

Từ một tấm bìa carton hình vuông có độ dài cạnh bằng 60 cm, người ta cắt bốn hình vuông bằng nhau ở bốn góc rồi gập thành một chiếc hộp có dạng hình hộp chữ nhật không có nắp (Hình vẽ). Tính cạnh của các hình vuông bị cắt sao cho thể tích của chiếc hộp là lớn nhất.

Từ một tấm bìa carton hình vuông có độ dài cạnh bằng 60 cm, người ta cắt bốn hình vuông bằng nhau ở bốn góc rồi gập thành một chiếc hộp  (ảnh 1)

0/3000 ký tự
Giải thích

Gọi \(x(\;{\rm{cm}})\) là độ dài cạnh của các hình vuông nhỏ được cắt ở bốn góc của tấm bìa. Điều kiện: \(0 < x < 30\). Khi cắt bỏ bốn hình vuông nhỏ có cạnh \(x(\;{\rm{cm}})\) ở bốn góc và gập lên thì ta được một chiếc hộp chữ nhật không có nắp, có đáy là hình vuông với độ dài cạnh bằng \((60 - 2x)({\rm{cm}})\) và chiều cao bằng \(x(\;{\rm{cm}})\).

Thể tích của chiếc hộp này là: \(V(x) = {(60 - 2x)^2} \cdot x = 4{x^3} - 240{x^2} + 3600x\left( {\;{\rm{c}}{{\rm{m}}^3}} \right).\)

Ta có: \({V^\prime }(x) = 12{x^2} - 480x + 3600;{V^\prime }(x) = 0 \Leftrightarrow {x^2} - 40x + 300 = 0 \Leftrightarrow x = 10\) (thoả mãn điều kiện) hoặc \(x = 30\) (loại).

Lập bảng biến thiên:

Từ một tấm bìa carton hình vuông có độ dài cạnh bằng 60 cm, người ta cắt bốn hình vuông bằng nhau ở bốn góc rồi gập thành một chiếc hộp  (ảnh 2)

Vậy để thể tích của chiếc hộp là lớn nhất thì độ dài cạnh của các hình vuông nhỏ phải cắt là \(10\;{\rm{cm}}\).