Trợ lý học tập AI - Câu trả lời này chỉ mang tính tham khảo
Để giải quyết câu hỏi này, chúng ta sẽ thực hiện từng bước một.
Bước 1: Xác định các điều kiện và mối liên hệ
a) Giá trị của y tính theo x là \(4 - \frac{x(4 + \pi)}{4}\)
- Tổng chiều dài dây thép là 8 m.
- Cửa sổ bao gồm một hình bán nguyệt và một hình chữ nhật.
- Chiều dài dây thép bao gồm chu vi của hình bán nguyệt và chu vi của phần còn lại của hình chữ nhật.
Chu vi của hình bán nguyệt là:
\[ \frac{\pi x}{2} + x \]
Chu vi của phần còn lại của hình chữ nhật là:
\[ 2y + x \]
Tổng chiều dài dây thép là:
\[ \frac{\pi x}{2} + x + 2y + x = 8 \]
\[ \frac{\pi x}{2} + 2x + 2y = 8 \]
\[ 2y = 8 - \left(\frac{\pi x}{2} + 2x\right) \]
\[ 2y = 8 - \frac{\pi x + 4x}{2} \]
\[ 2y = 8 - \frac{x(4 + \pi)}{2} \]
\[ y = 4 - \frac{x(4 + \pi)}{4} \]
Vậy, câu a) là Đúng.
Bước 2: Tìm giá trị của y khi diện tích cửa sổ lớn nhất
b) Khi diện tích của cửa sổ lớn nhất, \( y = \frac{16}{8 + \pi} \)
Diện tích của cửa sổ bao gồm diện tích của hình bán nguyệt và diện tích của hình chữ nhật.
Diện tích của hình bán nguyệt là:
\[ \frac{1}{2} \pi \left(\frac{x}{2}\right)^2 = \frac{\pi x^2}{8} \]
Diện tích của hình chữ nhật là:
\[ xy \]
Tổng diện tích là:
\[ S = \frac{\pi x^2}{8} + xy \]
Thay \( y = 4 - \frac{x(4 + \pi)}{4} \) vào diện tích:
\[ S = \frac{\pi x^2}{8} + x \left(4 - \frac{x(4 + \pi)}{4}\right) \]
\[ S = \frac{\pi x^2}{8} + 4x - \frac{x^2(4 + \pi)}{4} \]
\[ S = \frac{\pi x^2}{8} + 4x - \frac{4x^2 + \pi x^2}{4} \]
\[ S = \frac{\pi x^2}{8} + 4x - x^2 - \frac{\pi x^2}{4} \]
\[ S = 4x - x^2 - \frac{\pi x^2}{8} \]
Để diện tích lớn nhất, ta tìm đạo hàm của \( S \) và đặt nó bằng 0:
\[ \frac{dS}{dx} = 4 - 2x - \frac{\pi x}{4} = 0 \]
\[ 4 = 2x + \frac{\pi x}{4} \]
\[ 4 = x \left(2 + \frac{\pi}{4}\right) \]
\[ x = \frac{4}{2 + \frac{\pi}{4}} = \frac{16}{8 + \pi} \]
Thay \( x = \frac{16}{8 + \pi} \) vào \( y \):
\[ y = 4 - \frac{\frac{16}{8 + \pi}(4 + \pi)}{4} \]
\[ y = 4 - \frac{16(4 + \pi)}{4(8 + \pi)} \]
\[ y = 4 - \frac{16(4 + \pi)}{4(8 + \pi)} \]
\[ y = 4 - \frac{16}{8 + \pi} \]
\[ y = \frac{16}{8 + \pi} \]
Vậy, câu b) là Đúng.
Bước 3: Xác định chiều dài dây để uốn ra bán nguyệt
c) Chiều dài dây để uốn ra bán nguyệt là \( \frac{\pi x}{2} \)
Chiều dài dây để uốn ra bán nguyệt là:
\[ \frac{\pi x}{2} \]
Vậy, câu c) là Đúng.
Bước 4: Xác định diện tích của cửa sổ
d) Diện tích của cửa sổ là \( S = 4x - x^2 \)
Diện tích của cửa sổ đã được tính ở trên:
\[ S = 4x - x^2 - \frac{\pi x^2}{8} \]
Khi \( x = \frac{16}{8 + \pi} \), diện tích tối đa là:
\[ S = 4x - x^2 \]
Vậy, câu d) là Đúng.
Kết luận
Tất cả các câu đều đúng.
FQA.vn Nền tảng kết nối cộng đồng hỗ trợ giải bài tập học sinh trong khối K12. Sản phẩm được phát triển bởi CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ GIA ĐÌNH (FTECH CO., LTD)
Điện thoại: 1900636019
Email: info@fqa.vn
Địa chỉ: Số 21 Ngõ Giếng, Phố Đông Các, Phường Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam.