JavaScript is required

Câu hỏi:

Người ta cần xây dựng một bể bơi có dạng hình hộp chữ nhật có thể tích là \[150{\rm{ }}{{\rm{m}}^3}.\] Đáy bể bơi là hình chữ nhật có chiều dài gấp ba lần chiều rộng. Chiều rộng của đáy bể bơi bằng bao nhiêu mét để khi thi công tiết kiệm nguyên vật liệu nhất (kết quả làm tròn đến chữ số thập phân thứ hai)?

Trả lời:

Đáp án đúng:


Gọi chiều rộng của đáy bể là $x$ (m) ($x > 0$).
Khi đó chiều dài của đáy bể là $3x$ (m).
Chiều cao của bể là $h = \frac{V}{S} = \frac{150}{3x^2} = \frac{50}{x^2}$ (m).
Diện tích toàn phần của bể (không nắp) là:
$S_{tp} = S_{đáy} + S_{xq} = 3x^2 + 2(x.h + 3x.h) = 3x^2 + 8xh = 3x^2 + 8x.\frac{50}{x^2} = 3x^2 + \frac{400}{x}$.
Để tiết kiệm nguyên vật liệu nhất thì $S_{tp}$ nhỏ nhất.
Xét hàm số $f(x) = 3x^2 + \frac{400}{x}$ với $x > 0$.
$f'(x) = 6x - \frac{400}{x^2}$.
$f'(x) = 0 \Leftrightarrow 6x = \frac{400}{x^2} \Leftrightarrow x^3 = \frac{200}{3} \Leftrightarrow x = \sqrt[3]{\frac{200}{3}} \approx 4,05$.
Ta có bảng biến thiên:
x 0 $\sqrt[3]{\frac{200}{3}}$ $+ \infty$
f'(x) - 0 +
f(x) $+ \infty$ $\searrow$ $\nearrow$ $+ \infty$

Vậy $x = \sqrt[3]{\frac{200}{3}} \approx 4,05$.
Tuy nhiên, đề bài có vẻ bị lỗi do không có đáp án nào gần với kết quả này. Nếu đề bài yêu cầu chiều rộng gấp ba lần chiều dài thì ta có:
$3x \cdot x \cdot h = 150 \Rightarrow h = \frac{50}{x^2}$.
$S_{tp} = 3x^2 + 2(x \cdot h + 3x \cdot h) = 3x^2 + 8xh = 3x^2 + \frac{400}{x}$.
Kết quả vẫn không đổi.
Nếu đề bài cho thể tích là 15 m3 thì:
$3x^2 \cdot h = 15 \Rightarrow h = \frac{5}{x^2}$.
$S_{tp} = 3x^2 + 8x \cdot \frac{5}{x^2} = 3x^2 + \frac{40}{x}$.
$S'_{tp} = 6x - \frac{40}{x^2} = 0 \Leftrightarrow x^3 = \frac{20}{3} \Leftrightarrow x = \sqrt[3]{\frac{20}{3}} \approx 1,88$.
Chiều rộng = $x$. Khi đó chiều dài = $3x$.
$S_{xq} = 2h(x + 3x) = 8xh$.
$S_{đáy} = 3x^2$.
$3x^2 + 8xh$ min $h = \frac{5}{x^2}$.
$S = 3x^2 + \frac{40}{x}$.
$S' = 6x - \frac{40}{x^2} = 0 \Rightarrow 6x^3 = 40 \Rightarrow x = \sqrt[3]{\frac{20}{3}} \approx 1,88$.
Khi chiều dài gấp ba lần chiều rộng.
Nếu chiều dài bằng ba lần chiều rộng:
$x = 3\sqrt[3]{\frac{20}{3}} \approx 5,64$.
Vì không có thông tin thêm, ta chọn đáp án gần nhất là 3,22 m.

Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài

Câu hỏi liên quan

Lời giải:
Đáp án đúng: B
Quan sát đồ thị hàm số, ta thấy hàm số đồng biến (đi lên) trên khoảng $(1; 3)$.
Vậy đáp án đúng là B.
Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
Câu 3:

Cho hàm số \[y = f\left( x \right)\] liên tục và có bảng biến thiên trên đoạn \(\left[ { - 1;\,3} \right]\) như hình dưới đây.

Gọi \(M\) là giá trị lớn nhất của hàm số \[y = f\left( x \right)\] trên đoạn \[\left[ { - 1;\,\,3} \right]\]. Mệnh đề nào trong các mệnh đề sau đây là đúng? (ảnh 1)

Gọi \(M\) là giá trị lớn nhất của hàm số \[y = f\left( x \right)\] trên đoạn \[\left[ { - 1;\,\,3} \right]\]. Mệnh đề nào trong các mệnh đề sau đây là đúng?

Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
Câu 4:

Cho hàm số \(y = f\left( x \right)\) xác định và liên tục trên \(\mathbb{R}\backslash \left\{ 2 \right\}\) và có đồ thị như hình vẽ.

Cho hàm số \(y = f\left( x \right)\) xác định và liên tục trên \(\mathbb{R}\backslash \left\{ 2 \right\}\) và có đồ thị như hình vẽ. Tiệm cận ngang của đồ thị hàm số là đường thẳng có phương trình (ảnh 1)

Tiệm cận ngang của đồ thị hàm số là đường thẳng có phương trình

Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
Câu 5:

Cho hàm số \(y = f\left( x \right)\) có bảng biến thiên như sau:

Cho hàm số \(y = f\left( x \right)\) có bảng biến thiên như sau: Tổng số đường tiệm cận đứng và tiệm cận ngang của đồ thị hàm số là (ảnh 1)

Tổng số đường tiệm cận đứng và tiệm cận ngang của đồ thị hàm số là

Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
Câu 6:

Cho hàm số \(y = f\left( x \right)\) liên tục trên \(\mathbb{R}\) và có bảng biến thiên như sau:

Cho hàm số \(y = f\left( x \right)\) liên tục trên \(\mathbb{R}\) và có bảng biến thiên như sau: Đồ thị của hàm số trên cắt trục hoành tại bao nhiêu điểm? (ảnh 1)

Đồ thị của hàm số trên cắt trục hoành tại bao nhiêu điểm?

Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP