Một hình trụ có thể tích 8 m3 không đổi. Hỏi bán kính đáy bằng bao nhiêu để diện tích toàn phần của hình trụ đó là nhỏ nhất.
Gọi bán kính đáy và chiều cao của hình trụ lần lượt là R, h (R > 0; h > 0)
Ta có 8 = πR2h ⇒ \(h = \frac{8}{{\pi {R^2}}}\)
Diện tích toàn phần của hình trụ:
\({S_{tp}} = 2\pi Rh + 2\pi {R^2} = 2\pi R.\frac{8}{{\pi {R^2}}} + 2\pi {R^2} = \frac{6}{R} + 2\pi {R^2} = \frac{8}{R} + \frac{8}{R} + 2\pi {R^2}\mathop \ge \limits_{\cos i} 3\sqrt[3]{{\frac{8}{R}.\frac{8}{R}2\pi {R^2}}} = 3\sqrt[3]{{2\pi 64}} = 12\sqrt[3]{{2\pi }}\)
Dấu " = " xảy ra ⇔ \(\frac{8}{R} = 2\pi {R^2} \Rightarrow R = \sqrt[3]{{\frac{4}{\pi }}}\)
Vậy với \(R = \sqrt[3]{{\frac{4}{\pi }}}\) thì Stp đạt giá trị nhỏ nhất là \(12\sqrt[3]{{2\pi }}\)