Sách giáo khoa Toán 12 Tập một

Giải Bài 1.14 trang 20 SGK Toán 12

Bài 2. Giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số   Đã kiểm chéo

Đề bài

Một nhà sản xuất muốn thiết kế một chiếc hộp có dạng hình hộp chữ nhật không có nắp, có đáy là hình vuông và diện tích bề mặt bằng 108 cm$^2$ như Hình 1.17. Tìm các kích thước của chiếc hộp sao cho thể tích của hộp là lớn nhất.

Bài có hình vẽ / bảng trong sách — xem ở trang 20 · mở sách.
Mô tả hình bằng lời

Hình 1.17: Hình hộp chữ nhật không có nắp, đáy là hình vuông cạnh $x$ (hai cạnh đáy đều ghi $x$), chiều cao ghi $h$.

Lời giải

Gọi $x$ (cm) là cạnh đáy hình vuông, $h$ (cm) là chiều cao ($x>0, h>0$). Hộp không nắp gồm 1 đáy và 4 mặt bên nên diện tích bề mặt: $S = x^2 + 4xh = 108$, suy ra $h = \frac{108 - x^2}{4x}$. Điều kiện $h>0$ cho $0 < x < 6\sqrt{3}$. Thể tích: $V(x) = x^2 h = \frac{108x - x^3}{4}$ trên $(0; 6\sqrt{3})$. Ta có $V'(x) = \frac{108 - 3x^2}{4} = 0 \Leftrightarrow x = 6$ (do $x>0$). Vì $V'(x) > 0$ trên $(0;6)$ và $V'(x) < 0$ trên $(6; 6\sqrt{3})$, hàm đạt giá trị lớn nhất tại $x = 6$. Khi đó $h = \frac{108-36}{24} = 3$ (cm) và $V_{\max} = \frac{108\cdot 6 - 216}{4} = 108$ (cm$^3$). Kiểm tra: $S = 36 + 4\cdot 6\cdot 3 = 108$ cm$^2$ đúng. Vậy hộp có cạnh đáy 6 cm, chiều cao 3 cm, thể tích lớn nhất 108 cm$^3$.

Đáp số

Cạnh đáy $x = 6$ cm, chiều cao $h = 3$ cm, thể tích lớn nhất $V_{\max} = 108$ cm$^3$

Lời giải do Thư viện nhà trường biên soạn, giải và kiểm chéo độc lập theo SGK 2026-2027.