Question

Требуется изготовить закрытый цилиндрический бак заданного объема V=50 м^3 (V примерно 16П). Каковы должны быть размеры бака (радиус R и высота H), чтобы на его изготовление пошло наименьшее количество материала?

Answer 1

Oбъём цилиндра можно вычислить по формуле V=πR2H

 

Выразим из этой формулы высоту цилиндра H=VπR2=50,653ππR2=50,653R2

 

Площадь полной поверхности открытого цилиндрического бака  можно вычислить по формуле S=πR2+2πRH=πR2+2πR⋅50,653R2=πR2+101,306π⋅R−1

 

Найдём минимум этой функции одной переменной. Для этого вычислим производную и определим критические точки. S′=(πR2+101,306π⋅R−1)′=2πR−101,306πR−2=2πR3−101,306πR2

 

Производная не существует, если R=0.

S′=0⇒2πR3−101,306π=0⇒R3=50,653⇒R=3,7  

 

Отметим эти значения на координатной прямой и oпределим знак производной на трёх полученных числовых интервалах.

На рисунке R=3,7 обозначим через a.