thùng phi sắt là vật dụng lưu trữ hình trụ tiêu chuẩn , được sử dụng phổ biến trong công nghiệp để vận chuyển chất lỏng và hóa chất . nhờ độ bền cơ học cao và khả năng chống ăn mòn , đây là lựa chọn tối ưu cho việc bảo quản hàng hóa đặc biệt . Tuỳ nhu cầu sử dụng , các nhà máy đã sản xuất ra nhiều loại thùng phi tiêu chuẩn với kích thước khác nhau .
a, một thùng phi tiêu chuẩn có bán kính đáy là 3 dm và chiều cao là 7 dm hãy tính thể tích thùng phi này theo đơn vị lít ( cho biết π xấp xĩ 3,14 và 1 dm khối = 1 lít) .
b, một doanh nghiệp dự định sản xuất loại thùng phi mới có dung tích cố định là 54 π lít . Để tiết kiệm chi phí sản xuất , hãy xác định bán kính đáy của thùng phi sao cho tổng diện tích bề mặt sắt cần dùng là nhỏ nhất .
Quảng cáo
3 câu trả lời 63
a) Tính thể tích thùng phi tiêu chuẩn
1.Công thức tính thể tích hình trụ:
V=π⋅r2⋅hV=π⋅r2⋅h
Trong đó:
+ r=3 dm (bán kính đáy)
+ h=7 dm (chiều cao)
+ π≈3,14
2.Thay số tính toán:
V≈3,14×32×7=3,14×9×7=197,82 dm3
3.Đổi đơn vị: Theo đề bài 1 dm3=1 lít nên thể tích thùng phi là 197,82 lít
b) Tìm bán kính để tiết kiệm chi phí
1.Xác định các đại lượng:
+ Gọi rr là bán kính đáy (dm), hh là chiều cao (dm), SS là tổng diện tích bề mặt thùng phi (dm²)
+ Dung tích cố định: V=54π lít=54π dm3 (vì 1 lít = 1 dm³)
2.Biểu diễn chiều cao theo bán kính: Từ công thức thể tích V=πr2h, thay V=54π:
54π=πr2h ⟹ h=54/r2(r>0)
3.Viết công thức diện tích bề mặt: Tổng diện tích bề mặt toàn phần của thùng phi bao gồm 2 đáy tròn và mặt xung quanh:
S=2πr2+2πrhS
Thay h=54/r2 vào công thức trên:
S(r)=2πr2+2πr⋅54/r2=2πr2+108π/r
4.Tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số S(r): Lấy đạo hàm bậc 1 của S(r) theo r:
S′(r)=4πr−108π/r^2
Đặt đạo hàm bằng 0 để tìm điểm cực trị:
4πr−108π/r^2=0
Rút gọn (chia cả hai vế cho 4π):
r−27/r^2=0 ⟹ r^3=27 ⟹ r=3 dm
5.Xác nhận đây là điểm cực tiểu: Đạo hàm bậc 2:
S′′(r)=4π+216π/r^3
Với r=3, ta có S′′(3)=12π>0 nên đây là điểm cực tiểu duy nhất, đồng thời là giá trị nhỏ nhất của hàm số.
Kết quả: Để tiết kiệm chi phí sản xuất, bán kính đáy thùng phi mới cần là 3 dm.
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
105261 -
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
69992 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
58082 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
49147 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
48356 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
37910 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
37360
