BeedemyLộ trình Toán 12 →

Lớp 12 · Toán 12 Kết nối tri thức · Ứng dụng đạo hàm và ôn tập khảo sát hàm số

Đúng/Sai · Câu 9

Một sợi dây kim loại dài $a$ ($cm$). Người ta cắt đoạn dây đó thành hai đoạn có độ dài $x$ ($cm$) được uốn thành đường tròn và đoạn còn lại được uốn thành hình vuông ($a > x > 0$).

Hình minh họa câu hỏi
  1. a
    Bán kính đường tròn: $r = \frac{x}{\pi}$.
  2. b
    Diện tích hình vuông: $\left( \frac{a - x}{4} \right)^{2}$.
  3. c
    Tổng diện tích hai hình: $\frac{(4 + \pi)x^{2} - 2a\pi x + \pi a^{2}}{16\pi}$.
  4. d
    Khi $x = \frac{a\pi}{2 + \pi}$ thì hình vuông và hình tròn tương ứng có tổng diện tích nhỏ nhất.
Xem đáp án và lời giải

Kết quả từng mệnh đề

  • a. Sai
  • b. Đúng
  • c. Đúng
  • d. Sai

Lời giải

a) Sai b) Đúng c) Đúng d) Sai Lời giải Do $x$ là độ dài của đoạn dây cuộn thành hình tròn ($0 < x < a$), suy ra chiều dài đoạn còn lại là $a - x$. Chu vi đường tròn: $2\pi r = x \Rightarrow r = \frac{x}{2\pi}$. Diện tích hình tròn: $$ S_{1} = \pi \cdot r^{2} = \pi \cdot \left( \frac{x}{2\pi} \right)^{2} = \frac{x^{2}}{4\pi} $$ Diện tích hình vuông: $$ S_{2} = \left( \frac{a - x}{4} \right)^{2} $$ Tổng diện tích hai hình: $$ S = \frac{x^{2}}{4\pi} + \left( \frac{a - x}{4} \right)^{2} = \frac{4x^{2} + \pi(a - x)^{2}}{16\pi} = \frac{(4 + \pi)x^{2} - 2a\pi x + \pi a^{2}}{16\pi} $$ Đạo hàm: $$ S' = \frac{(4 + \pi)2x - 2a\pi}{16\pi} = \frac{(4 + \pi)x - a\pi}{8\pi} $$ $$ S' = 0 \Leftrightarrow x = \frac{a\pi}{4 + \pi} $$ Suy ra hàm $S$ có cực tiểu tại $x = \frac{a\pi}{4 + \pi}$. Vậy tổng diện tích nhỏ nhất tại giá trị $x$ này.
Luyện tiếp chương Ứng dụng đạo hàm và ôn tập khảo sát hàm số →

Miễn phí · không cần tài khoản · 135 câu có lời giải

Xem tất cả câu hỏi chương này