Queremos construir una caja abierta, de base cuadrada y volumen 256 1. Halla las dimensiones para que la superficie, y por tanto el coste, sea mínimo.
Hola !! Sabemos que el volumen es 256 L (256 litros) = 256 dm³
Base de la caja
x
_____________
| |
x | | x Superficie de la base = x²
|_____________|
Caras laterales de la caja
y | | y Altura de la caja = y
El volumen es
V = (Superficie de la base)·(altura)
V = x²·y
Sabemos que
x²·y = 256 ====> y = 256/x²
La superficie total de la caja (sin tapa) es
S = x² + 4xy
Para que la superficie nos quede con una sola variable, reemplazamos "y" por 256/x²
S = x² + 4x·(256/x²)
S = x² + 1024/x
Ahora, derivamos la función S e igualamos a cero la derivada para encontrar los puntos críticos.
S ' = 2x - 1024/x²
2x - 1024/x² = 0
2x = 1024/x²
2x³ = 1024
x³ = 512
x = ∛512
x = 8 (punto crítico)
Para determinar si en x = 8 hay un mínimo, calculamos la derivada segunda y la evaluamos en dicho punto.
S ' ' = 2 + 2048/x³
S ' ' (8) = 2 + 2048/8³ = 6 > 0 ===> hay un mínimo relativo en x = 8
Luego, y = 256/x² = 256/8² = 4
RESPUESTA. Las dimensiones de la caja son:
Lado de la base = 8 dm
Altura = 4 dm
Un saludo!!
▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬
Como la base es un cuadrado, solamente podemos jugar con la altura.
Si los datos son en milimetros
La base tiene que tener de lado 1 mm y la altura 2561 mm, para que pueda tener ese volumen.
Si la base fuese rectangular, cualquiera de estas combinaciones seria correcta:
1 1 2561
1 13 197
1 197 13
1 2561 1
13 1 197
13 197 1
197 1 13
197 13 1
2561 1 1
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Hola !! Sabemos que el volumen es 256 L (256 litros) = 256 dm³
Base de la caja
x
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x | | x Superficie de la base = x²
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x
Caras laterales de la caja
x
_____________
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y | | y Altura de la caja = y
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x
El volumen es
V = (Superficie de la base)·(altura)
V = x²·y
Sabemos que
x²·y = 256 ====> y = 256/x²
La superficie total de la caja (sin tapa) es
S = x² + 4xy
Para que la superficie nos quede con una sola variable, reemplazamos "y" por 256/x²
S = x² + 4x·(256/x²)
S = x² + 1024/x
Ahora, derivamos la función S e igualamos a cero la derivada para encontrar los puntos críticos.
S ' = 2x - 1024/x²
2x - 1024/x² = 0
2x = 1024/x²
2x³ = 1024
x³ = 512
x = ∛512
x = 8 (punto crítico)
Para determinar si en x = 8 hay un mínimo, calculamos la derivada segunda y la evaluamos en dicho punto.
S ' ' = 2 + 2048/x³
S ' ' (8) = 2 + 2048/8³ = 6 > 0 ===> hay un mínimo relativo en x = 8
Luego, y = 256/x² = 256/8² = 4
RESPUESTA. Las dimensiones de la caja son:
Lado de la base = 8 dm
Altura = 4 dm
Un saludo!!
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Como la base es un cuadrado, solamente podemos jugar con la altura.
Si los datos son en milimetros
La base tiene que tener de lado 1 mm y la altura 2561 mm, para que pueda tener ese volumen.
Si la base fuese rectangular, cualquiera de estas combinaciones seria correcta:
1 1 2561
1 13 197
1 197 13
1 2561 1
13 1 197
13 197 1
197 1 13
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