Na questão recente How do I find the maximum volume for a box when the corners are cut out?, no MSE, Mone Skratt Henry publicou o seguinte problema que traduzo:
Problema:
Constrói-se uma caixa (sem parte de cima) a partir de uma cartolina rectangular de lados
e
, retirando de cada canto um quadrado de lado
e dobrando os lados como se mostra na figura abaixo:
Admitindo que a altura da caixa é
polegadas e que se usa uma cartolina de 134 polegadas quadradas (isto é,
), que valores de
e
maximizam o volume?
(…)
Tradução da minha resposta:
(…)
Quando se retiram os quatro cantos da cartolina, obtemos exactamente a caixa desdobrada. A base da caixa é o rectângulo definido pelos quatro vértices interiores. O resto da cartolina forma os lados a dobrar da frente, trás, esquerdo e direito. Ao dobrá-los a caixa é o paralelepípedo aberto esboçado na parte direita da figura.
Dado que o comprimento dos quatro quadrados é polegadas, a base da caixa é um rectângulo cujos comprimento é
polegadas e largura
polegadas. Por isso, a base tem a área
polegadas quadradas.
Visto que polegadas quadradas, concluímos que
polegadas e
A altura da caixa é (ver esboço); assim, o seu volume é
. Então
Que valores de
e
maximizam o volume?
Necessitamos apenas de determinar e resolver em ordem a
a equação
.
* * *
Nota: o resultado é polegadas, ou seja a cartolina deve ser quadrada.