Matemáticas, pregunta formulada por rosamarcilio8606, hace 18 días

Un canalón para agua de 20 pies de longitud tiene extremos en forma de triángulos isósceles cuyos lados miden 4 pies de longitud. Determine la dimensión a través del extremo triangular de modo que el volumen del canalón sea máximo. Encuentre el volumen máximo. ​.

Respuestas a la pregunta

Contestado por gabrielhuamanq
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Respuesta:

Se debe maximizar el volumen V del canalón,

V = (área del extremos triangular del canalón) ⇥ (largo del canalón).

Sea h la altura del extremo triangular del canalón.

De la figura y del teorema de Pitágoras se tiene que

h2 +

⇣x

2

⌘2

= 42 =) h =

r

16  x2

4 = 1

2

p64  x2

, 0  x  8.

c Julio C. Carrillo E. Para uso exclusivo en el salón de clase 6/16

Cálculo I

Por lo tanto,

(área del extremo triangular del canalón) = (base) ⇥ (altura)

2 = x

q

16  x2

4

2 = 1

4

x

p16  x2.

Como el largo del canalón es de 20 pies entonces el volumen del canalón es

V (x) = ✓1

4

x

p16  x2

· 20 = 5x

p64  x2

, 0  x  8.

Como la función V (x) es continua en el intervalo cerrado [0, 8], el teorema del valor extremo garantiza

que ella tiene un máximo absoluto y un mínimo absoluto en este intervalo.

Dado que

V 0

(x) = 10

x2  32

p64  x2

,

se tiene que V 0

(x)=0 cuando x = ±4

p

2, siendo x = 4p

2 el único número crítico de V (x) en el intervalo

abierto (0, 8). En este caso V (0) = V (8) = 0, V (4p

2) = 5(4p

2)q

64  (4p

2)2 = 20p

2

p

64  32 =

20p

2

p

32 = 20 ⇥ 8 = 160. El mayor de estos tres valores es el máximo absoluto del volumen. De acuerdo

con esto, el canalón de mayor volumen debe tener 4

p

2 ⇡ 5,66 pies de ancho en la parte superior, con lo

cual el volumen máximo del canalón será de 160 pies3

Explicación paso a paso:

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