Problème de synthèse : mise en équation, dérivée, extremum
Une entreprise fabrique des casseroles cylindriques de contenance $1$ Litre. Elle cherche à utiliser le moins de métal possible $($on ne tiendra pas compte du manche$)$.
On note $x$ le rayon de la base de la casserole et ݄$h$ la hauteur de la casserole en centimètres.

$1)$ Exprimer ݄$h$ en fonction de $x.$

$1$ $dm^3=1000$ $cm^3.$

$2)$ On considère la fonction ܵ$S$ qui, à un rayon $x$, associe la surface de métal utilisé $($l’aire latérale et l’aire du disque de base ; on ne tient pas compte du manche$)$.
Démontrer que pour tout $x>0$, on a $S(x)=\pi x²+\frac{2\ 000}{x}.$

$S(x)=\pi x²+h\times2\pi x$.

$3)$ Etudier les variations de la fonction $S.$

$4)$ Pour quelle valeur exacte de $x$ la surface de métal est-elle minimale $?$

Trouver à partir du tableau de variations.

$5)$ Démonter qu'alors $h=x.$

Première S Difficile Analyse - Second degré Analyse - Étude de fonctions Analyse - Dérivation EEWJX1 Source : Magis-Maths (YSA 2016)

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