Enunciado
Cálculo - Cálculo com Geometria Analítica Volume 1 - 3ª Edição - Louis Leithold- Ed: 3º - Capítulo 4.Revisão - Ex. 54
Mostre que entre todos os retângulos tendo uma área de , o quadrado com de lado tem o menor perímetro.
Passo 1
Seja o retângulo dado abaixo:
Por hipótese temos que (1).
Passo 2
O perímetro deste retângulo é dado por:
(2)
Da equação (1) temos:
Substituindo em (2) temos:
Como agora só depende da variável podemos reescrever:
Note que como e são as medidas dos lados do retângulo devamos ter e .
Passo 3
Derivando a equação do perímetro temos:
Como existe para todo valor de , temos que os pontos críticos de ocorrerão quando . Assim:
Como temos que o ponto crítico de ocorre em
Passo 4
Note que:
Se , temos ;
Se , temos .
Assim, pelo teste da primeira derivada temos um mínimo de em .
Substituindo em (1) temos:
Portanto, o retângulo com área e menor perímetro é o quadrado de lado , como queríamos mostrar.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)