Enunciado
Cálculo - Diva Flemming - Cálculo A- Ed: 6º - Capítulo 5.12 - Ex. 6
Determine as dimensões de uma lata cilíndrica, com tampa, com volume , de forma que sua área total seja mínima.
Passo 1
Para começar, podemos fazer uma ilustração da lata. Considerando um raio e uma altura , o volume vai ficar o seguinte:
Logo,
Passo 2
Certo, agora já temos uma expressão envolvendo e . Como queremos que a área total seja mínima, vamos montar uma expressão. Se liga nessa ilustração:
Repare que a largura será o comprimento da circunferência, isto é:
Então a área lateral fica o seguinte:
E para a área da tampa:
Portanto,
Para minimizar a , vamos colocar a expressão acima em função apenas de . Do passo 1:
Substituindo na expressão da área total:
Simplificando:
Passo 3
Agora vamos derivar e achar os pontos críticos, vem comigo!
Assim,
Para achar os pontos críticos, vamos igualar a zero:
Logo,
Isto é,
Opa, então já achamos o raio. Para o volume, vamos voltar na equação . Assim,
Portanto,
Resposta
Raio:
Altura: