Đáp án đúng: B
Phương pháp giải:
- Gọi bán kính đáy và chiều cao của hình trụ lần lượt là \(r,\,\,h\,\,\left( m \right)\,\,\left( {r,\,\,h > 0} \right)\). Từ thể tích của hình trụ rút \(h\) theo \(r\).
- Tính diện tích xung quanh và diện tích đáy, diện tích nắp của hình trụ.
- Dựa vào giá tiền từng bộ phận đề bài đã cho, tính tổng chi phí.
- Sử dụng BĐT Cô-si cho 3 số không âm \(a,\,\,b,\,\,c\): \(a + b + c \ge 3\sqrt[3]{{abc}}\). Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi \(a = b = c\) để tìm chi phí nhỏ nhất, từ đó tìm được \(r\).Giải chi tiết:Gọi bán kính đáy và chiều cao của hình trụ lần lượt là \(r,\,\,h\,\,\left( m \right)\,\,\left( {r,\,\,h > 0} \right)\).
Vì thể tích hình trụ là \(72{m^3}\) nên ta có \(\pi {r^2}h = 72 \Leftrightarrow h = \dfrac{{72}}{{\pi {r^2}}}\).
Diện tích thành (diện tích xung quanh) hình trụ là \(2\pi rh = 2\pi r.\dfrac{{72}}{{\pi {r^2}}} = \dfrac{{144}}{r}\,\,\left( {{m^2}} \right)\).
Diện tích đáy và nắp hình trụ là \(\pi {r^2}\,\,\left( {{m^2}} \right)\).
Chi phí là: \(90.\dfrac{{144}}{r} + 100\pi {r^2} + 140\pi {r^2} = 240\left( {\dfrac{{54}}{r} + \pi {r^2}} \right)\) (nghìn đồng).
Áp dụng BĐT Cô-si ta có: \(\dfrac{{54}}{r} + \pi {r^2} = \dfrac{{27}}{r} + \dfrac{{27}}{r} + \pi {r^2} \ge 3\sqrt[3]{{\dfrac{{27}}{r} + \dfrac{{27}}{r} + \pi {r^2}}} = 27\sqrt[3]{\pi }\).
Dấu “=” xảy ra \( \Leftrightarrow \dfrac{{27}}{r} = \pi {r^2} \Leftrightarrow {r^3} = \dfrac{{27}}{\pi } \Leftrightarrow r = \dfrac{3}{{\sqrt[3]{\pi }}}\,\,\left( m \right)\).
Vậy chi phí thấp nhất đạt được khi bán kính đáy hình trụ là \(\dfrac{3}{{\sqrt[3]{\pi }}}\,\,\left( m \right)\).
Chọn B.