Question

Для изготовления цилиндрического бака (без верхней крышки) объёма v использовали материалы стоимостью c (на изготовление дна) и c (на изготовление боковой стенки) рублей за квадратный метр. какими должны быть радиус основания и высота бака, чтобы стоимость расходованного материала была наименьшей.

Answer 1

Пусть R - радиус основания, H - высота цилиндра.
Тогда площадь основания найдем как πR², площадь боковой стенки как 2πRH. Поскольку квадратный метр материала на основание и на стенку равен одинаково C, то суммарная стоимость равна πR²C+2πRHC.
Объем бака известен и равен V. Вычисляется по формуле V=πR²H.
Из этой формулы выразим H=V/(πR²) и подставим в формулу суммарной стоимости.
πR²C+2πRHC = πR²C+2πRС*V/(πR²) = πR²C+2CV/R
В этом выражении варьируется только R, поэтому обозначим его как функцию от R: f(R) = πR²C+2CV/R
Найдем производную f(R) для определения точки минимума функции f(R):
f'(R) = 2πRC-2CV/R² = 2Cπ * (R³ - V/π) / R²
Нули производной: 
f'(R)=0 => R = ∛(V/π)
Изобразим на прямой 0R промежутки убывания и возрастания функции f(R):
  убывает         убывает                    возрастает          f(R)
0 ∛(V/π) > R
       -                         -                                  +                f'(R)
Значит, стоимость минимальна при R=∛(V/π)
Найдем H, соответствующее R=∛(V/π):
H=V/(πR²)=V/(π*(∛(V/π))²) = ∛(V/π)