S=2π rh;
Para el cilindro inscripto en la esfera, tomemos a a=radio de la esfera; r=radio del cilindro (que estará sobre el eje x), y h/2 será nuestro opuesto, formándose un triángulo rectángulo de hipotenusa=a; r=adyacente y h/2=opuesto.
Por Pitágoras: a^2= r^2 + (h/2)^2; despejo h:
h= 2√(a^2 - r^2); reemplazo en la fórmula de la superficie:
S=2π r * 2√(a^2 - r^2); como debo maximizar S en función de r, derivo:
dS/dr = 4π*{ √(a^2 - r^2) + r*(-2r)/[2√(a^2 - r^2)] };
dS/dr = 4π*{ √(a^2 - r^2) - 2r^2/[2√(a^2 - r^2)] };
dS/dr = 4π*{ [2(a^2 - r^2) - 2r^2]} /[2√(a^2 - r^2)];
dS/dr = 4π*{ [2a^2 -2 r^2 - 2r^2]} /[2√(a^2 - r^2)];
dS/dr = 4π*{ 2[a^2 - 2 r^2]} /[2√(a^2 - r^2)]; igualo a 0:
0 = a^2 - 2r^2;
a^2= 2r^2;
r^2= a^2 /2;
### r= a/√2; o: r= (a√2) /2; que es tu primera respuesta.
Reemplazo en: h= 2√(a^2 - r^2);
h= 2√[a^2 - (a^2/2)];
h= 2√(a^2/2);
### h= a√2; que es tu segunda respuesta.