Trang chủ Lớp 12 SBT Toán 12 - Cánh diều Bài 45 trang 20 SBT toán 12 – Cánh diều: Nhóm bạn...

Bài 45 trang 20 SBT toán 12 - Cánh diều: Nhóm bạn Đức dựng trên một khu đất bằng phẳng một chiếc lều từ một tấm bạt hình vuông có...

Sử dụng công thức tính thể tích hình lăng trụ để tính thể tích \(V\left( x \right)\) của không gian trong lều. Hướng dẫn giải Giải bài 45 trang 20 sách bài tập toán 12 - Cánh diều - Bài 2. Giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số . Nhóm bạn Đức dựng trên một khu đất bằng phẳng một chiếc lều từ một tấm bạt hình vuông có

Câu hỏi/bài tập:

Question - Câu hỏi/Đề bài

Nhóm bạn Đức dựng trên một khu đất bằng phẳng một chiếc lều từ một tấm bạt hình vuông có độ dài cạnh 4 m như Hình 9 với hai mép tấm bạt sát mặt đất. Tính khoảng cách \(AB\) để khoảng không gian trong lều là lớn nhất.

Method - Phương pháp giải/Hướng dẫn/Gợi ý

Sử dụng công thức tính thể tích hình lăng trụ để tính thể tích \(V\left( x \right)\) của không gian trong lều, sau đó tìm giá trị lớn nhất của hàm số \(V\left( x \right)\).

Answer - Lời giải/Đáp án

Giả sử lều dựng lên được hình lăng trụ đứng \(ABC.A’B’C’\) với \(AC = BC = 2,BB’ = 4,\)\(AB = x\left( {0 < x < 4} \right)\).

\(AH = \frac{x}{2} \Rightarrow CH = \sqrt {A{C^2} - A{H^2}} = \sqrt {4 - \frac{{{x^2}}}{4}} \)

Advertisements (Quảng cáo)

\({S_{\Delta ABC}} = AB.CH = x.\sqrt {4 - \frac{{{x^2}}}{4}} \)

\({V_{ABC.A’B’C’}} = {S_{\Delta ABC}}.BB’ = x.\sqrt {4 - \frac{{{x^2}}}{4}} .4 = 2x\sqrt {16 - {x^2}} \).

Xét hàm số \(V\left( x \right) = 2x\sqrt {16 - {x^2}} \) trên khoảng \(\left( {0;4} \right)\)

Ta có: \(y’ = {\left( {2x} \right)^\prime }\sqrt {16 - {x^2}} + 2x.{\left( {\sqrt {16 - {x^2}} } \right)^\prime } = 2\sqrt {16 - {x^2}} + 2x.\frac{{ - x}}{{\sqrt {16 - {x^2}} }} = \frac{{2\left( {8 - {x^2}} \right)}}{{\sqrt {16 - {x^2}} }}\)

\(y’ = 0\) khi \(x = 2\sqrt 2 \).

Bảng biến thiên của hàm số:

Căn cứ vào bảng biến thiên, ta có: \(\mathop {\max }\limits_{\left( {0;4} \right)} V\left( x \right) = 16\) tại \({\rm{x}} = 2\sqrt 2 \).

Vậy \(AB = 2\sqrt 2 \) thì khoảng không gian trong lều là lớn nhất.