Es un poquito largo pero creo que me voy a explicar bien :
La fórmula del volumen de un cilindro es : V = π .
R² . h
Definiendo :
r es el radio de la base.
H es la altura del cilindro.
El área A = 2 π r² + 2 π r h
Sustituyendo la capacidad requerida de 1 litro en la fórmula del volumen obtenemos : 1000 cm³ = π r² h
h = 1000 / π r² .
. . .
. . .
. . .
(1)
Valor que reemplazado en la ecuación del área nos deja
A = 2 π r² + 2 π r .
1000 / π r²
A = 2 π r² + 2.
000 / r
Debemos Derivar en función de r para hallar el punto crítico, obtenemos :
A´(r) = 4π r - 2000 / r²
Igualando a cero queda
4π r - 2000 / r² = 0
4π r³ = 2000
r³ = 2000 / 4π
r³ = 159, 154976 .
. . .
. . .
. . (2)
r = (159, 154976) ^ 1 / 2
r = 5, 419261
Reemplazado el valor de (2) en la ecuación (1) nos da
h = 1000 / (3, 141592 .
5, 419261)
h = 10, 83852
Volviendo a derivar la ecuación del área nos queda
A"(r) = 4π + (2000 .
2r) / r³
que al ser positiva nos indica que el valor hallado con la primera derivada es un mínimo, luego se tiene
Respuesta : Las dimensiones del cilindro de área mínima son de un radio de 5, 42 cm y una altura de 10, 84 cm.