Một tấm kim loại hình chữ nhật có tổng chiều dài và chiều rộng là 18cm. Người ta cắt ở bốn góc của tấm nhôm đó bốn hình vuông bằng nhau, mỗi hình vuông có cạnh bằng 3cm, rồi gập tấm nhôm lại như hình vẽ dưới đây để được một cái hộp không nắp. Hỏi chiều rộng ban đầu của hình chữ nhật bằng bao nhiêu để hộp nhận được có thể tích lớn nhất?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGọi chiều rộng của hình chữ nhật ban đầu là x(cm), 0 < x < 18.
⇒ Chiều dài của hình chữ nhật ban đầu là 18 − x(cm)
Hình hộp tạo thành có chiều dài là 18 − x − 6 = 12 − x (cm), chiều rộng là x − 6 (cm) và chiều cao là 3(cm). Do đó thể tích của hình hộp là \(V = 3\left( {x - 6} \right)\left( {12 - x} \right) = 3\left( { - {x^2} + 18x - 72} \right)\)
Xét hàm số
\(\begin{array}{l} y = f\left( x \right) = 3\left( { - {x^2} + 18x - 72} \right)\\ f'\left( x \right) = 3\left( { - 2x + 18} \right){\mkern 1mu} ,{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} f'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow x = 9. \end{array}\)
Bảng biến thiên:
Từ bảng biến thiên suy ra thể tích lớn nhất Vmax = 27 ⇔ x = 9.