Bạn Bình muốn làm một chiếc thùng hình trụ không đáy từ nguyên liệu là mảnh tôn hình tam giác đều \(ABC\) có cạnh bằng \(60\left( cm \right)\text{.}\) Bạn muốn cắt mảnh tôn hình chữ nhật \(MNPQ\) từ mảnh tôn nguyên liệu (với \(M,N\) thuộc cạnh BC; P, Q tương ứng thuộc cạnh \(AC\) và \(AB\)) để tạo thành hình trụ có chiều cao bằng \(MQ.\)
Thể tích lớn nhất của chiếc thùng mà bạn Bình có thể làm được là:
A. \(\frac{8000\sqrt{3}}{\pi }\left( c{{m}^{3}} \right)\).
B. \(\frac{6825}{4\pi }\left( c{{m}^{3}} \right)\).
C. \(\frac{6825}{2\pi }\left( c{{m}^{3}} \right)\).
D. \(\frac{4000\sqrt{3}}{\pi }\left( c{{m}^{3}} \right)\).
Lời giải của giáo viên
Đặt \(QP=x\,\,\left( 0<x<60 \right)\).
Ta có \(BM=\frac{60-x}{2}\Rightarrow MQ=BM.\tan 60{}^\circ =\frac{\left( 60-x \right)\sqrt{3}}{2}\).
Gọi \(r\)là bán kính đáy thùng hình trụ, \(h\)chiều cao thùng hình trụ.
Hình trụ có chu vi đáy bằng \(x=2\pi r\Rightarrow r=\frac{x}{2\pi }\).
Chiều cao \(h=MQ=\frac{\left( 60-x \right)\sqrt{3}}{2}\).
Thể tích của thùng \(V=\pi {{r}^{2}}h=\pi .{{\left( \frac{x}{2\pi } \right)}^{2}}.\frac{\left( 60-x \right)\sqrt{3}}{2}=\frac{\sqrt{3}}{8\pi }.\left( 60-x \right){{x}^{2}}\).
Áp dụng bất đẳng thức Cô-si ta có \(\left( 60-x \right)\frac{{{x}^{2}}}{4}=\left( 60-x \right).\frac{x}{2}.\frac{x}{2}\le {{\left( \frac{60-x+\frac{x}{2}+\frac{x}{2}}{3} \right)}^{3}}={{20}^{3}}=8000\).
Dấu bằng xãy ra khi \(\frac{x}{2}=60-x\Leftrightarrow x=40\).
Vậy thể tích lớn nhất của chiếc thùng \(\frac{\sqrt{3}}{2\pi }.8000=\frac{4000\sqrt{3}}{\pi }\,\left( c{{m}^{3}} \right)\).
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Cho hàm số y=f(x) có đạo hàm trên R và có đồ thị hàm số f’(x) như hình vẽ bên.
Có tất cả bao nhiêu giá trị nguyên của tham số m để hàm số \(g\left( x \right)=f\left( x \right)-mx\) có đúng hai điểm cực tiểu?
Cho hình hộp chữ nhật \(ABCD.{A}'{B}'{C}'{D}'\) các đường chéo của các hình chữ nhật \(ABCD\,\,;\,AB{B}'{A}'\,;\,AD{D}'{A}'\) lần lượt là \(\sqrt{5}\,;\,\sqrt{10\,}\,;\sqrt{13}\). Thể tích khối hộp chữ nhật đã cho là
Cho hàm số \(f\left( x \right) = \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{\frac{{2{x^2} - 3x + 1}}{{x - 1}}{\rm{khi}}x \ne 1}\\
{{\rm{2}}a + {\rm{1 khi }}x = 1}
\end{array}} \right.\) Tìm giá trị của tham số a để hàm số \(f\left( x \right)\) liên tục tại \(x=1\).
Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy \(ABCD\) là hình chữ nhật với \(AB=2a,\,\,AD=a\). Hình chiếu của S lên mặt phẳng đáy là trung điểm H của cạnh AB; góc tạo bởi cạnh SC và mặt phẳng đáy là \({{45}^{o}}.\) Thể tíchkhối chóp S.ABCD là
Cho hàm số \(y=f\left( x \right)\) có bảng xét dấu đạo hàm như sau
Hàm số \(y=f\left( 3-2x \right)\) nghịch biến trên khoảng nào dưới đây?
Cho hàm số \(y=f\left( x \right)\) có bảng biến thiên như hình vẽ bên. Hàm số đã cho đồng biến trên khoảng nào dưới đây?
Biết giới hạn \(\lim \left[ n\left( \sqrt{{{n}^{2}}+3}-\sqrt{{{n}^{2}}+2} \right) \right]=\frac{a}{b}\) với \(a,\,\,b\in \mathbb{N}\) và \(\frac{a}{b}\) là phân số tối giản. Khi đó, giá trị \(2a+b\) bằng
Cho hình bát diện đều \(ABCDEF\) như hình vẽ. Tổng số cạnh và mặt của hình bát diện bằng bao nhiêu?
Có tất cả bao nhiêu giá trị nguyên của tham số \(m\) thuộc khoảng \(\left( -20;20 \right)\) để với mọi cặp hai số \(\left( x;y \right)\)có tổng lớn hơn 1 đều đồng thời thỏa mãn \({{e}^{3x+y}}-{{e}^{2x-2y+1}}=1-x-3y\) và \(\log _{3}^{2}\left( 2x+4y-1 \right)+2\left( m-1 \right){{\log }_{3}}\left( 1-2y \right)+{{m}^{2}}-9>0\)?
Cho \(a,\,\,b\) là hai số dương với \(a\ne 1\) thỏa mãn \({{\log }_{a}}b=3.\) Khi đó, giá trị \({{\log }_{b}}\left( \frac{{{a}^{2}}}{b} \right)\) bằng:
Cho tập \(A=\left\{ 1,2,3,4,5,6 \right\}\). Trong các số tự nhiên gồm 6 chữ số được lập từ các chữ số thuộc tập , chọn ngẫu nhiên một số. Tính xác suất để trong số đó luôn xuất hiện chữ số , các chữ số còn lại đôi một khác nhau.
Cho hình trụ có thiết diện qua trục là một hình vuông, diện tích mỗi mặt đáy bằng \(9\pi \left( c{{m}^{\text{2}}} \right).\)
Tính diện tích xung quanh hình trụ đó.
Giá trị lớn nhất của hàm số \(y=\frac{{{x}^{2}}-3x}{x+1}\) trên đoạn \(\left[ -4;-2 \right]\) bằng
Cho hình lăng trụ đứng \(ABC.{A}'{B}'{C}'\) có cạnh \(A{A}'=a\), đáy là tam giác \(ABC\) vuông tại \(A\) có \(BC=2a\), \(AB=a\sqrt{3}\). Tính khoảng cách từ đường thẳng \(A{A}'\) đến mặt phẳng \(\left( BC{C}'{B}' \right)\).