(2024-juny-1-5) Volem construir un petit cobert de fusta de `6` `m^3` de volum, en forma de prisma rectangular, adossat a la paret lateral d’una casa, per a guardar-hi llenya. Només cal construir, per tant, el sostre i tres parets (la paret del fons del cobert és la de la casa a la qual està adossat). A més, volem que el cobert mesuri el triple d’amplària que de fondària. Cada metre quadrat de paret té un cost de construcció de `30 €` i el sostre costa `50 €` per metre quadrat. Un cop construït el cobert, afegir-hi una porta té un cost fix de `35 €`.


a) Comproveu que el cost de construcció del cobert ve donat per la funció `C(x)=300/x+ 150x^2 + 35`, on x és la fondària del cobert en metres. [1,25 punts]

b) Calculeu quines han de ser les dimensions del cobert per tal que el cost de construcció sigui mínim i justifiqueu la resposta. Quin és aquest cost? [1,25 punts]

Solució:

    a) Per saber l'alçada en funció d'`x` posarem la condició de què el volum val `6` `m^3`

    `3x·x·a=6=> 3x^2a=6 => a=2/x^2`

    El cost del sostre `3x·x·50=150x^2`

    El cost de les pareds:
    `(2·a·x + a·3x)·30 = a(2x+3x)·30=a·5x·30=(2/x^2·5x)·30=(10/x)·30 =300/x`

    El cost total, lo anterior més la porta:

    `C(x)=300/x+150x^2+35`



    b) Cal trobar el mínim i ho farem derivant la funció:

    `C'(x)=-300/x^2+300x`

    `-300/x^2+300x=0`

    `-1/x^2+x=0`

    `x=1/x^2`

    `x^3=1`

    `x=1`

    Per comprovar que és un mínim calcularem la segona derivada.

    `C'(x)=600/x^3+300`

    `C'(1)=600/1^3+300=900>0` Mínim.

    I ara només ens queda calcular el cost:

    `C(x)=300/x+150x^2+35`

    `C(1)=300/1+150*1^2+35 = 485` `€`

    I les dimensions: