質問<2445>2005/7/9
from=くるみ
「微分の問題」


はじめまして。次の問題がなかなか解けません。
微分をつかって解くらしいのですが・・・よろしくお願いします。

『1辺30cmの正方形の厚紙の4隅から同じ大きさの正方形を切り取り、
おりこんで枡を作る。もっとも容量の大きい枡を作るには??』

★希望★完全解答★

お返事2005/7/9
from=武田


4隅から切り取る正方形の1辺をxcmとすると、
1辺30cmの正方形からできる枡(箱と言い換えますと)は、
たて(30-2x)cm、よこ(30-2x)cm、高さxcm
の箱となるので、その容積をycm3とすると、
y=x(30-2x)^2
という3次関数となります。
これを0<x<15の範囲で、微分して最大値を求めればよい。
y=4x^3-120x^2+900x
y′=12x^2-240x+900
y′=0より、
12x^2-240x+900=0
x^2-20x+75=0
(x-5)(x-15)=0
x=5,15
0<x<15より、
∴x=5cm
最大容積はy=5(30-2・5)^2=2000cm3