MediuArii și volumeClasa 11

Problemă rezolvată de Arii și volume

MediuArii și volumeDerivateMonotonie și convexitate
Rezolvați: Dintre toate prismele triunghiulare regulate cu volum V, determinați prisma care are suma lungimilor muchiilor minimă. Care este lungimea unei laturi a bazei acelei prisme?

Rezolvare completă

10 puncte · 4 pași
13 puncte
Notăm cu ss latura bazei (triunghi echilateral) și cu HH înălțimea prismului. Aria bazei este Sb=34s2S_b=\dfrac{\sqrt{3}}{4}s^2, deci din V=Sb HV=S_b\,H rezultă H=4V3 s2H=\dfrac{4V}{\sqrt{3}\,s^2}.
22 puncte
Suma lungimilor muchiilor unei prisme triunghiulare regulate este L=6s+3HL=6s+3H (3 muchii ale fiecărei baze + 3 muchii laterale), deci în funcție de ss: L(s)=6s+3⋅4V3 s2=6s+12V3 s2=6s+43 V s−2L(s)=6s+3\cdot\dfrac{4V}{\sqrt{3}\,s^2}=6s+\dfrac{12V}{\sqrt{3}\,s^2}=6s+4\sqrt{3}\,V\,s^{-2}.
33 puncte
Derivăm L′(s)=6−83 V s−3L'(s)=6-8\sqrt{3}\,V\,s^{-3} și impunem L′(s)=0L'(s)=0, obținând 6=83Vs36=\dfrac{8\sqrt{3}V}{s^3}, adică s3=43V3s^3=\dfrac{4\sqrt{3}V}{3}.
42 puncte
Din s3=43V3s^3=\dfrac{4\sqrt{3}V}{3} rezultă minimul (a doua derivată L′′(s)=243Vs−4>0L''(s)=24\sqrt{3}V s^{-4}>0), deci latura bazei este s=(43V3)1/3\displaystyle s=\left(\dfrac{4\sqrt{3}V}{3}\right)^{1/3}.

Ai rezolvat această problemă?

Trimite soluția ta și primește feedback AI detaliat — vezi exact unde ai greșit și cum să îmbunătățești.

Vreau evaluare AI — e gratuit

50 credite gratuite la înregistrare. Fără card, fără obligații.

Probleme similare de Arii și volume

Mediu#1Arii și volumeFuncția de gradul al II-leaAlgebră și Calcule cu Numere Reale
Trebuie construit un moviliu de cale ferată lung de 100 m, a cărui secțiune transversală este un trapez isoscel cu baza inferioară 5 m5\mathrm{\,m}, baza superioară cel puţin 2 m2\mathrm{\,m} şi panta laterală de 45∘45^\circ. Determinaţi înălţimea hh a moviliului astfel încât volumul excavărilor să fie cel puţin 400 m3400\mathrm{\,m^3} şi cel mult 500 m3500\mathrm{\,m^3}.
Mediu#2Arii și volumeAplicații ale derivatelor
Determinați volumul maxim VV al unui con având generatoarea de lungime aa.
Mediu#3Arii și volumeAplicații ale derivatelorTrigonometrie
Dintr-un cerc se taie un sector cu unghiul central α\alpha. Din partea rămasă a cercului se construiește un con. Pentru ce valoare a lui α\alpha volumul conului este maxim?
Greu#4Arii și volumeAplicații ale trigonometriei în geometrieAplicații ale derivatelor
Baza unei piramide este un triunghi isoscel cu unghiul de la bază α\alpha. Fiecare dintre unghiurile diedre de la bază este egal cu φ\varphi. Raza sferei înscrise în piramidă este RR. Determinați volumul piramidei. Pentru ce valoare a lui α\alpha volumul piramidei este minim?
Vezi toate problemele de Arii și volume →
62 zile până la BAC

Pregătește-te la Arii și volume cu AI

Rezolvă probleme pe hârtie, fotografiază și primește feedback instant de la AI — ca de la un profesor.

Vreau evaluare AI pe soluția mea

50 credite gratuite la înregistrare. Fără card, fără obligații.