Veamos la relación entre el área, radio y altura (o generatriz que dices). A = 2 x (Area circulo base) + pared A = 2 x (Area circulo base) + (circunferencia base) x altura A = 2pi·r^2 + 2pi·r·h donde pi es lo que se supone = 3,1415927..., h es la altura y r el radio. El área total que nos dan nos servirá para relacionar las dos variables: 150 = 2pi·r^2 + 2pi·r·h Lo más sencillo es despejar h 2pi·r·h = 150 - 2pi·r^2 h = (150 - 2pi·r^2) / (2pi·r) = (75 - pi·r^2) / pi·r = 75/(pi·r) - r [1] Ahora vamos a ver la función del función del volumen, en primcipio depende de r y h. V(r,h) = (Area círculo base) x altura = pi(r^2)h Pero como habíamos despejado antes h (véase la igualdad marcada con [1]) podremos sustituirla y nuestro volumen será función solo del radio: V(r) = pi(r^2)(75/(pi·r) - r) = 75r - pi·r^3 Ahora derivaremos e igaularemos a cero la función volumen para calcular los máximos, mínimos o lo que salga. V'(r) = 75 - 3pi·r^2 = 0 ==> 3pi·r^2 = 75 ==> r^2 = 25/pi ==> r = sqrt(25/pi) = sqrt(25/3,1415927) = sqrt(7,9577472) = 2,8209479 cm No tiene sentido la respuesta con r la raíz cuadrada negativa y es intuitivo que esta va a ser un máximo relativo, pero lo comprobamos. Si la derivada segunda es negativa en ese punto, será un máximo: V''(r) = - 6pi·r que es negativa para el punto que estudiamos Luego r = 2,8209479 cm h = 75/(pi·r) - r = 75/(3,1415927 · 2,8209479) - 2,8209479 = = 75/8,8622692 - 2,8209479 = 8,4628438 - 2,8209479 h = 5,6418959 cm Como curiosidad puede verse que la altura es dos veces el radio, o lo que es lo mismo, la altura es igual al diámetro. Y eso es todo. Espero que te haya servido y lo hallas entendido. No olvides puntuar y cerrar la pregunta. Si te ha gustado la resolución también puedes mandarme directamente los problemas. Un saludo. Ah, el otro problema lo resolveré más tarde que ahora tengo faenas inexcusables.
1 comentario
Se desea construir una lata de conserva en forma de cilindro circular recto de área total 450 cm2 y volumen máximo. Determina su altura y su radio El área total de un cilindro es:Área =+ el área de las dos bases - alejandro pacheco ramos