Deve-se construir uma caixa retangular (formato de um paralelepípedo reto retângulo), sem tampa, de 972

cmˆ3 de volume e comprimento da base igual ao dobro da largura. Determine as dimensões (comprimento, largura e altura) que minimizem a área superficial total dessa caixa.

1 Resposta

  • Isabelly

    Largura = 7,1433 cm, comprimento = 14,287 cm e altura = 9,5244 cm.

    Explicação:

    Chamemos o comprimento de "c", a largura de "l" e a altura de "h".

    Sabemos que:

    V = c * l * h

    É dado que c = 2l. Assim:

    V = 2l * l * h

    972 = 2l² * h

    h = 972 / (2l²)

    h = 486 / l² (I)

    A área superficial total é dada por:

    As = 2*c*l + 2*l*h + 2*c*h

    As = 2*(2l)*l + 2*l*h + 2*(2l)*h

    As = 4l² + 2lh + 4lh

    As = 4l² + 6lh (II)

    Substituindo o valor de (I) em (II), temos:

    As = 4l² + 6l(486 / l²)

    As = 4l² + 2916 / l

    Derivando a área superficial total em função da largura, temos:

    dAs/dl = 8l - 2916 / l²

    Como queremos encontrar o menor valor, igualamos a zero:

    0 = 8l - 2916 / l²

    8l = 2916 / l²

    8l³ = 2916

    l³ = 2916 / 8

    l = 7,1433 cm (valor da largura)

    Logo, o comprimento será:

    c = 2l

    c = 14,287 cm

    E a altura será:

    h = 486 / l²

    h = 9,5244 cm

    Esses são os valores que minimizam a área superficial total, que será de:

    As = 4l² + 6lh

    As = 612,32 cm²

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