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Cálculo

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onsidere as dimensões que minimizarão o custo do metal para produzir uma lata cilíndrica que tem volume de 1000 cm³. (note que diminuindo a área total da lata, vamos diminuir o custo do metal).Acerca do resultado, assinale a alternativa CORRETA: A) Para minimizar o custo da lata, o raio deve ter aproximadamente 3,79 cm e a altura deve ter aproximadamente 7,58 cm. B) Para minimizar o custo da lata, o raio deve ter aproximadamente 2,36 cm e a altura deve ter aproximadamente 4,72 cm. C) Para minimizar o custo da lata, o raio deve ter aproximadamente 7,81 cm e a altura deve ter aproximadamente 15,62 cm. D) Para minimizar o custo da lata, o raio deve ter aproximadamente 5,42 c
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Nadia

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Para resolver essa questão, precisamos entender que estamos lidando com um problema de otimização em geometria, onde queremos minimizar a área da superfície de uma lata cilíndrica com um volume fixo de 1000 cm³. A fórmula do volume \( V \) de um cilindro é dada por: \[ V = \pi r^2 h \] onde \( r \) é o raio da base e \( h \) é a altura. Para um volume fixo de 1000 cm³, temos: \[ h = \frac{1000}{\pi r^2} \] A área da superfície \( A \) de um cilindro é dada por: \[ A = 2\pi r^2 + 2\pi rh \] Substituindo \( h \) na fórmula da área, obtemos uma função apenas em termos de \( r \): \[ A = 2\pi r^2 + 2\pi r \left(\frac{1000}{\pi r^2}\right) \] Simplificando, encontramos a função da área em função do raio. Para minimizar a área, derivamos essa função em relação a \( r \) e igualamos a zero para encontrar o valor de \( r \) que minimiza a área. Após realizar os cálculos, encontramos que o raio que minimiza a área é aproximadamente 3,79 cm e a altura correspondente é aproximadamente 7,58 cm. Portanto, a alternativa correta é: A) Para minimizar o custo da lata, o raio deve ter aproximadamente 3,79 cm e a altura deve ter aproximadamente 7,58 cm.

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