Un contenedor metálico de forma cilíndrica y sin tapa tiene una capacidad de 10 ft3. Encuentra las dimensiones de radio y altura del contenedor que requieren la menor cantidad de material posible. Teniendo en cuenta las siguientes ecuaciones:


Como encuentro el radio y la altura solo con el volúmen?

Respuesta :

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Explicación paso a paso:La altura del cilindro es igual a 1 ft y el radio es aproximadamente 1.78 ft

El volumen total de un cilindro con radio "r" y altura "h" es igual a:

V = πr²h

Luego tenemos que

10 ft³ = πr²*h

1. h = 10/ πr²

Luego el área del cilindro (sin tapa) es igual a:

2. A = 2πrh + πr²

Sustituimos la ecuación 1 en la ecuación 2:

A = 2πr*(10/ πr²) + πr²

= 20/r + πr²

Luego derivamos e igualamos a cero:

A' = 2πr - 20/r² = 0

2π  = 20/r²

r² = 20/2π

r² = 3.18

r = √3.18

r = 1.78

Calculamos la segunda derivada evaluada en el punto:

A'' = 2π - (-2)*20/r³

= 2π + 40/r³

Como r es positivo entonces A'' es mayor que cero, y de aquí el radio encontrados e sun máximo, sustituimos en la ecuación de altura:

h = 10/ πr²

h = 10/(π*(1.78)²)

h = 1

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