Datos.
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x = base (lado del cuadrado)
y = altura (caja)
Ac = 48
Solución.
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Planteamos la ecuación
Ac = 4(A rectángulo) + A(cuadrado)
48 = 4(x.
Y) + (x ^ 2)
48 = 4xy + x ^ 2
48 - x ^ 2 = 4xy
Hallando “y” en función a “x”
y = (48 - x ^ 2) / 4x
Reemplazando en Volumen
V = x .
X . y
V = x ^ 2 (y)
V = [x ^ 2 (48 - x ^ 2)] / 4x
V = x / 4 (48 - x ^ 2)
V = ¼ (48x - x ^ 3)
V = d / dx [¼ (48x - x ^ 3)]
V’ = ¼ (48 - 3x ^ 2) = 0
Entonces
48 - 3x ^ 2 = 0
48 = 3x ^ 2
48 / 3 = x ^ 2
16 = x ^ 2
x = √16
x = 4 y x = - 4 (No)
Sacando segunda derivada para determinar si es el valor máximo.
V’’ = ¼ ( - 6x) < 0 verificando con x = 4
V’’ = ¼ ( - 6)(4) < 0
V’’ = - 6 < 0 (verificado)
Hallando “y”
y = (48 – x ^ 2) / 4x
y = (48 – 4 ^ 2) / 4(4)
y = (48 – 16) / 16
y = 32 / 16
y = 2
Rpta.
- Las dimensiones de la caja, de máximo volumen son 4 x 4 x 2.
Saludos.