Một hộp sữa hình trụ có thể tích V (không đổi) được làm từ một tấm tôn có diện tích đủ lớn. Nếu hộp sữa chỉ kín một đáy thì để tốn ít vật liệu nhất, hệ thức giữa bán kính đáy R và đường cao h bằng:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có: Thể tích khối trụ có bán kính đáy \(R\) và chiều cao \(h\) là: \(V = \pi {R^2}h \Rightarrow h = \dfrac{V}{{\pi {R^2}}}.\)
Diện tích xung quanh và 1 đáy của hình trụ là: \(S = 2\pi Rh + \pi {R^2}.\)
\( \Rightarrow S = 2\pi .R\dfrac{V}{{\pi {R^2}}} + \pi {R^2} = \dfrac{{2V}}{R} + \pi {R^2}.\)
Áp dụng bất đẳng thức Cô-si cho ba số dương \(\dfrac{V}{R};\,\,\dfrac{V}{R};\,\,\pi {R^2}\) ta có: \(\dfrac{V}{R} + \dfrac{V}{R} + \pi {R^2} \ge 3\sqrt[3]{{\dfrac{V}{R}.\dfrac{V}{R}.\pi {R^2}}} = 3\sqrt[3]{{\pi {V^2}}}\)
Dấu “=” xảy ra \( \Leftrightarrow \dfrac{V}{R} = \pi {R^2} \Leftrightarrow {R^3} = \dfrac{V}{\pi } \Leftrightarrow V = \pi {R^3} \Rightarrow h = \dfrac{{\pi {R^3}}}{{\pi {R^2}}} = R\).
Chọn D.
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Toán
Trường THPT Trần Khai Nguyên
