Để thiết kế một bể cá hình hộp chữ nhật có chiều cao là 60cm, thể tích 96000cm3. Người thợ dùng loại kính để sử dụng làm mặt bên có giá thành 70000vnd/m2 và loại kính để làm mặt đáy có giá thành 100000vnd/m2. Tính chi phí thấp nhất để hoàn thành bể cá
Quảng cáo
2 câu trả lời 1959
Để tính chi phí thấp nhất để hoàn thành bể cá hình hộp chữ nhật, ta làm theo các bước sau:
### Bước 1: Tính diện tích và kích thước của bể cá
**1. Tính thể tích bể cá:**
Thể tích bể cá được cho là 96000 cm³, chiều cao là 60 cm. Ta có công thức tính thể tích bể cá hình hộp chữ nhật:
\[
V = a \times b \times h
\]
Trong đó:
- \( V = 96000 \) cm³
- \( h = 60 \) cm
=> Ta có:
\[
a \times b \times 60 = 96000 \implies a \times b = \frac{96000}{60} = 1600 \text{ cm}^2
\]
### Bước 2: Tính diện tích các mặt của bể cá
**2. Diện tích các mặt:**
Diện tích mặt đáy (A_d) là:
\[
A_d = a \times b
\]
Diện tích mặt bên (A_b) gồm 2 mặt bên dài và 2 mặt bên rộng:
\[
A_b = 2 \times (a \times h + b \times h) = 2 \times (a \times 60 + b \times 60) = 120(a + b)
\]
### Bước 3: Tính chi phí
**3. Chi phí kính:**
- Giá thành mặt đáy: 100000 VND/m²
- Giá thành mặt bên: 70000 VND/m²
#### Tổng chi phí:
\[
\text{Chi phí} = \text{Giá mặt đáy} + \text{Giá mặt bên} = 100000 \times \frac{A_d}{10000} + 70000 \times \frac{A_b}{10000}
\]
Từ \( A_d = 1600 \) cm²:
\[
\text{Chi phí} = 100000 \times \frac{1600}{10000} + 70000 \times \frac{120(a + b)}{10000}
\]
### Bước 4: Tìm giá trị tối ưu cho \( a + b \)
Vì \( ab = 1600 \), có thể biểu diễn \( b \) theo \( a \):
\[
b = \frac{1600}{a}
\]
Vậy \( a + b \) trở thành:
\[
a + b = a + \frac{1600}{a}
\]
### Tối ưu hóa hàm:
Đặt \( f(a) = a + \frac{1600}{a} \).
Tính đạo hàm:
\[
f'(a) = 1 - \frac{1600}{a^2}
\]
Đặt \( f'(a) = 0 \):
\[
1 - \frac{1600}{a^2} = 0 \implies a^2 = 1600 \implies a = 40 \text{ cm} \quad (a > 0)
\]
Từ đó, tính \( b \):
\[
b = \frac{1600}{40} = 40 \text{ cm}
\]
### Bước 5: Tính diện tích mặt bên
\[
a + b = 40 + 40 = 80 \text{ cm}
\]
Diện tích mặt bên:
\[
A_b = 120 \times 80 = 9600 \text{ cm}^2
\]
### Bước 6: Tính chi phí cuối cùng
Chi phí:
\[
\text{Chi phí} = 100000 \times \frac{1600}{10000} + 70000 \times \frac{9600}{10000}
\]
\[
= 100000 \times 0.16 + 70000 \times 0.96
\]
\[
= 16000 + 67200 = 83200 \text{ VND}
\]
### Kết luận
Chi phí thấp nhất để hoàn thành bể cá là **83200 VND**.
Quảng cáo
Bạn muốn hỏi bài tập?

