유형·난이도는 우리말 풀이가 붙은 문제는 선생님이 정했고, 나머지는 자동 분류라 다를 수 있어요. 난이도가 정해지지 않은 문제는 난이도로 거를 때 빠집니다.

26문제 · 2 / 2쪽

21.APEX · 4.3절 · 9번우리말 번역

일반적인 음료수 캔은 대략 원기둥 모양이고 액체 355cm3^3 가 들어간다. 캔을 만드는 데 필요한 재료를 최소로 하려면 원기둥의 치수를 어떻게 해야 하는지 구하세요. 구한 치수를 바탕으로, 일반적인 캔이 재료비를 최소로 하도록 만들어졌는지 판단하세요.

영어 원문 보기

A standard soda can is roughly cylindrical and holds 355cm3^3 of liquid. What dimensions should the cylinder be to minimize the material needed to produce the can? Based on your dimensions, determine whether or not the standard can is produced to minimize the material costs.

정답·풀이 보기

반지름은 약 3.843.84cm이고 높이는 2r=7.672r=7.67cm이어야 한다. 아니다. 이것은 일반적인 캔의 크기가 아니다.

원본 교재 풀이(영어)

The radius should be about 3.843.84cm and the height should be 2r=7.672r=7.67cm. No, this is not the size of the standard can.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기APEX · 4.3절 · 10번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
22.APEX · 4.3절 · 10번우리말 번역

부피가 206인치3^3인 원기둥 모양 캔 중에서 겉넓이가 최소가 되는 캔의 치수를 구하세요.

“#10 캔”은 식당 업계에서 쓰는 표준 크기의 캔으로, 약 206인치3^3를 담을 수 있으며 지름은 6 2/16인치, 높이는 7인치이다. 이 치수는 최소화를 염두에 두고 정해진 것으로 보이나요?

영어 원문 보기

Find the dimensions of a cylindrical can with a volume of 206in3^3 that minimizes the surface area.

The “#10 can”is a standard sized can used by the restaurant industry that holds about 206in3^3 with a diameter of 6 2/16in and height of 7in. Does it seem these dimensions were chosen with minimization in mind?

정답·풀이 보기

반지름은 약 3.23.2인치이고 높이는 2r=6.42r=6.4인치이어야 한다. #10 캔은 (쌓기 쉽도록 여분의 재료를 쓰는 등) 완전한 원기둥이 아니므로, 그 치수는 겉넓이를 최소화하는 것이 고려되었다고 가정할 만큼 충분히 가깝다.

원본 교재 풀이(영어)

The radius should be about 3.23.2in and the height should be 2r=6.42r=6.4in. As the #10 is not a perfect cylinder (with extra material to aid in stacking, etc.), the dimensions are close enough to assume that minimizing surface area was a consideration.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기APEX · 4.3절 · 11번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
23.APEX · 4.3절 · 11번우리말 번역

미국 우정청(United States Postal Service)은 길이와 둘레(girth)의 합이 108”를 초과하는 상자에 더 많은 요금을 부과합니다(소포의 "길이"는 가장 긴 변의 길이이고, 거스는 단면의 둘레, 즉 2w+2h2w+2h 입니다).

단면이 정사각형(w=hw=h)이고 108” 기준을 넘지 않는 소포의 최대 부피를 구하세요.

영어 원문 보기

The United States Postal Service charges more for boxes whose combined length and girth exceeds 108” (the “length” of a package is the length of its longest side; the girth is the perimeter of the cross section, i.e., 2w+2h2w+2h).

What is the maximum volume of a package with a square cross section (w=hw=h) that does not exceed the 108” standard?

정답·풀이 보기

높이와 너비는 1818, 길이는 3636 이어야 하며, 이때 부피는 11,66411,664in3^3 이다.

원본 교재 풀이(영어)

The height and width should be 1818 and the length should be 3636, giving a volume of 11,66411,664in3^3.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기APEX · 4.3절 · 3번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
24.APEX · 4.3절 · 16번우리말 번역

한 여인이 개가 물어 오도록 호수에 막대기를 던졌다. 막대기는 기슭을 따라 15 피트 떨어진 곳에서 물 쪽으로 30 피트 들어간 지점에 있다. 개는 곧바로 물에 뛰어들어 헤엄칠 수도 있고, 기슭을 따라 달려 막대기에 더 가까워진 다음 헤엄칠 수도 있다. 개는 약 22ft/s 로 달리고 약 1.5ft/s 로 헤엄친다.

막대기에 도달하는 데 걸리는 시간을 최소로 하려면 개는 기슭을 따라 얼마나 달려야 하는지 구하세요? * (개가 시간을 최소로 하는 능력에 대해 더 알아보려면 구글에서 “미적분 개”를 검색해 보세요.)*

영어 원문 보기

A woman throws a stick into a lake for her dog to fetch; the stick is 15 feet down the shore line and 30 feet into the water from there. The dog may jump directly into the water and swim, or run along the shore line to get closer to the stick before swimming. The dog runs about 22ft/s and swims about 1.5ft/s.

How far along the shore should the dog run to minimize the time it takes to get to the stick? * (Google “calculus dog” to learn more about a dog's ability to minimize times.)*

정답·풀이 보기

개는 헤엄을 치기 시작하기 전에 기슭을 따라 약 13 피트를 달려야 한다.

원본 교재 풀이(영어)

The dog should run about 13 feet along the shore before starting to swim.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기APEX · 4.3절 · 17번
APEX Calculus V5 CC BY-NC 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
25.Active Calculus · 3.6절 · 10번우리말 번역

한 농부가 소, 말, 염소, 양을 기르기 시작하려 하며, 동물들이 풀을 뜯을 직사각형 목초지를 갖고 싶어 합니다. 그러나 서로 다른 종류의 동물은 함께 풀을 뜯을 수 없습니다. 농부는 필요한 울타리의 양을 최소로 하기 위해, 큰 직사각형 영역을 울타리로 두른 다음, 이미 있는 두 변에 평행한 울타리 세 개를 큰 직사각형 안쪽에 추가하여 이를 크기가 같은 네 개의 우리로 나누기로 했습니다. 농부는 울타리 7500 ft 를 구입하기로 했습니다. 네 개의 우리 각각이 둘러쌀 수 있는 최대 넓이는 얼마인지 구하세요.

영어 원문 보기

A farmer wants to start raising cows, horses, goats, and sheep, and desires to have a rectangular pasture for the animals to graze in. However, no two different kinds of animals can graze together. In order to minimize the amount of fencing she will need, she has decided to enclose a large rectangular area and then divide it into four equally sized pens by adding three segments of fence inside the large rectangle that are parallel to two existing sides. She has decided to purchase 7500 ft of fencing. What is the maximum possible area that each of the four pens will enclose?

정답·풀이 보기

농부는 길이 xx 와 너비 yy 를 아직 모르는 직사각형 영역에 울타리를 칠 것이다. 직사각형 영역 전체의 넓이는 넓이가 같은 직사각형 4개로 이루어진다. 아래 그림과 같이 이렇게 나누는 방법은 두 가지이다(다만 문제의 설정을 명시적으로 따르는 것은 왼쪽 그림뿐이다).

더 큰 직사각형 안에 직사각형 우리를 배치하는 두 가지 가능한 방법이다. 왼쪽은 세로 변이 y, 가로 변이 x인 큰 직사각형이며, 가로 변이 같은 크기의 네 부분으로 나뉘어 있다.

우리는 작은 직사각형 영역 각각의 넓이를 최대로 하려고 한다. 이는 전체 직사각형 영역의 넓이 A=xyA = xy 를 최대로 하는 것과 같다. AA 에는 변수가 두 개 있으므로 아직 미적분 기법을 바로 적용할 수 없다. 울타리의 양에 관한 정보를 이용하여 xx 와 yy 의 관계를 세우고, AA 를 변수 하나만으로 나타낸다.

그림의 왼쪽 울타리 방식의 경우, 네 개의 방목지를 둘러싸는 데 필요한 울타리의 총량은 2x+5y2x+5y 이다. 울타리 75007500 피트를 모두 사용한다고 가정하므로 2x+5y=75002x+5y=7500 이다. xx 에 대해 풀면 x=3750−2.5yx = 3750 - 2.5y 이다. 이 식을 넓이 공식의 xx 에 대입하면 AA 를 yy 만으로 나타낼 수 있다.

A(y)=(3750−2.5y)y=3750y−2.5y2 .A(y) = (3750-2.5y)y = 3750y - 2.5y^2\,. 어떤 영역을 둘러싸려면 당연히 y>0y > 0 이고 x>0x > 0 이어야 하며, x=3750−2.5yx = 3750 - 2.5y 이므로 2.5y<37502.5y < 3750 이어야 하고 따라서 y<1500y < 1500 이다. 이 정의역에서 AA 의 최댓값을 구하기 위해 AA 의 임계점을 구한다. A′(y)=3750−5yA'(y) = 3750 - 5y 이므로 A′(y)=0A'(y) = 0 인 것은 y=750y = 750 일 때, 그리고 그때뿐이다. 0<y<7500 < y < 750 에서는 A′(y)>0A'(y) > 0 이고 750<y<1500750 < y < 1500 에서는 A′(y)<0A'(y) < 0 이다. 따라서 A(750)=1406250A(750) = 1406250 제곱피트가 AA 의 최댓값이다. 네 개의 우리 각각이 둘러쌀 수 있는 최대 넓이는 전체의 4분의 1, 즉 351562.5351562.5 제곱피트이다.

그림의 오른쪽 울타리 방식의 경우, 네 개의 방목지를 둘러싸는 데 필요한 울타리의 총량은 3x+3y3x+3y 이다. 울타리 75007500 피트를 모두 사용한다고 가정하므로 3x+3y=75003x + 3y = 7500 이다. xx 에 대해 풀어 AA 에 대입하면 x=2500−yx = 2500 - y 이고

A(y)=(2500−y)y=2500y−y2 .A(y) = (2500-y)y = 2500y - y^2\,. 어떤 영역을 둘러싸려면 당연히 y>0y > 0 이고 x>0x > 0 이어야 하며, x=2500−yx = 2500 - y 이므로 y<2500y < 2500 이어야 한다. 이 정의역에서 AA 의 최댓값을 구하기 위해 AA 의 임계점을 구한다. A′(y)=2500−2yA'(y) = 2500 - 2y 이므로 A′(y)=0A'(y) = 0 인 것은 y=1250y = 1250 일 때, 그리고 그때뿐이다. 0<y<12500 < y < 1250 에서는 A′(y)>0A'(y) > 0 이고 1250<y<25001250 < y < 2500 에서는 A′(y)<0A'(y) < 0 이다. 따라서 A(1250)=1406250A(1250) = 1406250 제곱피트가 AA 의 최댓값이다. 네 개의 우리 각각이 둘러쌀 수 있는 최대 넓이는 전체의 4분의 1, 즉 390625390625 제곱피트이다.

따라서 네 개의 우리 각각이 둘러쌀 수 있는 최대 넓이는 390625 제곱피트이며, 오른쪽 방식이 왼쪽 방식보다 더 최적임을 알 수 있다.

원본 교재 풀이(영어)

The farmer will fence a rectangular area whose length xx and width yy are unknown. The total area of the rectangular area is composed of 4 equal area rectangles. There are two ways to do this as shown in the figure below (though only the one on the left explicitly follows the way the problem is framed).

Two possible arrangements of rectangular pens within a larger rectangle. At left, a larger rectangle with vertical side y and horizontal side x where the horizontal side is subdivided into four equal

We want to maximize the area of each subrectangular region, which is the same as maximizing the total area A=xyA = xy of the entire rectangular region. Since AA has two variables, we can't yet directly apply calculus techniques to it. We use the information about the amount of fencing to relate xx and yy in order to write AA in terms of just one variable.

In the case of the fencing option on the left in the figure, the total amount of fencing that is needed to enclose the four grazing areas is 2x+5y2x+5y. We assume that all of the 75007500 feet of fencing will be used, so 2x+5y=75002x+5y=7500. Solving for xx, x=3750−2.5yx = 3750 - 2.5y. Substituting this expression for xx into the area formula allows us to write AA in terms of yy alone:

A(y)=(3750−2.5y)y=3750y−2.5y2 .A(y) = (3750-2.5y)y = 3750y - 2.5y^2\,. To enclose any area, we of course must have y>0y > 0 and x>0x > 0, and since x=3750−2.5yx = 3750 - 2.5y, it follows that we need to have 2.5y<37502.5y < 3750 so y<1500y < 1500. To find the maximum value of AA on this domain, we find the critical numbers of AA. Since A′(y)=3750−5yA'(y) = 3750 - 5y, we see that A′(y)=0A'(y) = 0 when and only when y=750y = 750. For 0<y<7500 < y < 750, we see that A′(y)>0A'(y) > 0 and for 750<y<1500750 < y < 1500 we have A′(y)<0A'(y) < 0. So A(750)=1406250A(750) = 1406250 square feet is the absolute maximum value of AA. The maximum possible area that each of the four pens can enclose is one quarter of the total, or 351562.5351562.5 square feet.

In the case of the fencing option on the right in the figure, the total amount of fencing that is needed to enclose the four grazing areas is 3x+3y3x+3y. We assume that all of the 75007500 feet of fencing will be used, so 3x+3y=75003x + 3y = 7500. Solving for xx and substituting into AA, we find x=2500−yx = 2500 - y and

A(y)=(2500−y)y=2500y−y2 .A(y) = (2500-y)y = 2500y - y^2\,. To enclose any area, we of course must have y>0y > 0 and x>0x > 0, and since x=2500−yx = 2500 - y, it follows that we need to have y<2500y < 2500. To find the maximum value of AA on this domain, we find the critical numbers of AA. Since A′(y)=2500−2yA'(y) = 2500 - 2y, we see that A′(y)=0A'(y) = 0 when and only when y=1250y = 1250. For 0<y<12500 < y < 1250, we see that A′(y)>0A'(y) > 0 and for 1250<y<25001250 < y < 2500 we have A′(y)<0A'(y) < 0. So A(1250)=1406250A(1250) = 1406250 square feet is the absolute maximum value of AA. The maximum possible area that each of the four pens can enclose is one quarter of the total, or 390625390625 square feet.

So the maximum possible area that each of the four pens can enclose is 390625 square feet, and we see that the righthand alternative is even more optimal than the left one.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Active Calculus · 3.6절 · 9번
Active Calculus CC BY-SA우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
26.Active Calculus · 3.6절 · 12번우리말 번역

한 회사가 양 끝이 반구 모양인 원기둥 모양의 프로판 탱크를 설계하고 있다. 이 회사는 탱크에 1000세제곱피트의 가스가 들어가도록 하려 하며, 양 끝 부분은 만드는 데 더 비싸서 제곱피트당 $5가 들고, 양 끝 사이의 원기둥 몸통 부분은 제곱피트당 $2가 든다고 가정하자. 미적분을 이용하여 이러한 탱크를 만드는 데 드는 최소 비용을 구하세요.

영어 원문 보기

A company is designing propane tanks that are cylindrical with hemispherical ends. Assume that the company wants tanks that will hold 1000 cubic feet of gas, and that the ends are more expensive to make, costing $5 per square foot, while the cylindrical barrel between the ends costs $2 per square foot. Use calculus to determine the minimum cost to construct such a tank.

정답·풀이 보기

탱크의 원기둥 부분의 길이를 hh, 원기둥의 반지름을 rr 라 하자. 그러면 탱크 양 끝의 반구의 반지름도 rr 이다. 먼저 원기둥 부분과 반구 부분을 살펴 탱크의 부피와 겉넓이에 대한 식을 구한다.

탱크의 원기둥 부분의 부피는 Vc=πr2hV_c = \pi r^2 h 이고, 옆면의 넓이는 Ac=2πrhA_c = 2\pi r h 이다(이는 원기둥 밑면의 둘레에 원기둥의 높이를 곱한 값이다 -- 원기둥을 펼치면 직사각형이 되는 것을 생각해 보자). 두 반구 모양의 끝 부분을 합치면 완전한 구가 되며, 구의 부피는 Vs=43πr3V_s = \frac{4}{3} \pi r^3 이고 구의 겉넓이는 As=4πr2A_s = 4 \pi r^2 이다.

따라서 탱크 전체의 부피는

V=Vc+Vs=πr2h+43πr3 ,V = V_c + V_s = \pi r^2 h + \frac{4}{3} \pi r^3\,, 이고, 전체 겉넓이는

A=Ac+As=2πrh+4πr2 .A = A_c + A_s = 2\pi r h + 4 \pi r^2\,. 또한 원기둥 옆면과 반구 모양의 끝 부분의 재료 비용이 서로 다른 것을 고려하면, 탱크의 총비용은

C=2(2πrh)+5(4πr2)=4πrh+20πr2 .C = 2(2\pi r h) + 5(4 \pi r^2) = 4 \pi r h + 20 \pi r^2\,.

우리의 목표는 탱크의 부피가 1000세제곱미터가 되도록 하는 조건에서 탱크의 총비용을 최소로 하는 것이다. 이 조건에서 방정식 1000=πr2h+43πr31000 = \pi r^2 h + \frac{4}{3} \pi r^3 을 얻고, 이를 hh 에 대해 풀면 πr2h=1000−43πr3\pi r^2 h = 1000 - \frac{4}{3} \pi r^3 이므로

h=1000−43πr3πr2 .h = \frac{1000 - \frac{4}{3} \pi r^3}{\pi r^2}\,. 이제 hh 에 대한 이 식을 앞에서 구한 비용의 식에 대입하면 비용을 하나의 변수 rr 의 함수로 나타낼 수 있다. 즉,

C(r)=4πr1000−43πr3πr2+20πr2=41000−43πr3r+20πr2C(r) = 4 \pi r \frac{1000 - \frac{4}{3} \pi r^3}{\pi r^2} + 20 \pi r^2 = 4 \frac{1000 - \frac{4}{3} \pi r^3}{r} + 20\pi r^2

더 간단히 하면

C(r)=4000r−163πr2+20πr2=4000r+44π3r2 .C(r) = \frac{4000}{r} - \frac{16}{3}\pi r^2 + 20 \pi r^2 = \frac{4000}{r} + \frac{44 \pi}{3}r^2\,. 문제의 물리적 조건에 따라 r>0r > 0 이고 h>0h > 0 인 값만 생각한다. h=1000−43πr3πr2h = \frac{1000 - \frac{4}{3} \pi r^3}{\pi r^2} 이므로

43πr3<1000\frac{4}{3} \pi r^3 < 1000

이어야 하고, 따라서 r3<34π⋅1000=750r^3 < \frac{3}{4 \pi} \cdot 1000 = 750 이며, 그러므로 r<750π3≈6.2035r < \sqrt[3]{\frac{750}{\pi}} \approx 6.2035 이다. 이제 구간 0<r<750π30 < r < \sqrt[3]{\frac{750}{\pi}} 에서 C(r)C(r) 을 최소로 만드는 값을 찾는다.

CC 의 도함수를 구하면 C′(r)=−4000r2+88π3rC'(r) = -\frac{4000}{r^2} + \frac{88 \pi}{3}r 이다. C′(r)=0C'(r) = 0 으로 놓으면

4000r2=88π3r\frac{4000}{r^2} = \frac{88 \pi}{3}r

이고, 따라서

4000⋅388π=r3 .4000 \cdot \frac{3}{88 \pi} = r^3\,. 그러므로 r3=150011πr^3 = \frac{1500}{11 \pi} 이고, r=150011π3≈3.5144r = \sqrt[3]{\frac{1500}{11 \pi}} \approx 3.5144 가 CC 의 유일한 임계수이다. 이 값은 구간 0<r<750π3≈6.20350 < r < \sqrt[3]{\frac{750}{\pi}} \approx 6.2035 안에 있음을 확인하자.

구간 0<r<750π30 < r < \sqrt[3]{\frac{750}{\pi}} 에서 도함수 y=C′(r)y = C'(r) 의 그래프를 그려 보면, 0<r<3.51440 < r < 3.5144 에서는 C′(r)<0C'(r) < 0 이고 3.5144<r<6.20353.5144 < r < 6.2035 에서는 C′(r)>0C'(r) > 0 이다. 이는 CC 가 임계수 이전에는 감소하고 임계수 이후에는 증가함을 보여 주므로, CC 는 C(150011π3)≈1707.27C(\sqrt[3]{\frac{1500}{11 \pi}}) \approx 1707.27 에서 최솟값을 가진다. 따라서 주어진 조건에서 원하는 탱크를 만드는 데 드는 최소 비용은 $1707.27이다.

원본 교재 풀이(영어)

We let the length of the cylindrical part of the tank be hh with the radius of the cylinder given by rr. It follows that the radius of the hemispherical ends of the tank is also rr. We first identify formulas for both the volume and surface area of the tank by looking at the cylindrical and hemispherical pieces.

The cylindrical part of the tank has volume Vc=πr2hV_c = \pi r^2 h, and the surface area of its sides is Ac=2πrhA_c = 2\pi r h (which is the circumference of the cylinder's base times the cylinder's height -- think about how a cylinder unfurls to form a rectangle). The two hemispherical ends together constitute a full sphere, and the volume of a sphere is Vs=43πr3V_s = \frac{4}{3} \pi r^3, while the surface area of a sphere is As=4πr2A_s = 4 \pi r^2.

The overall volume of the tank is therefore

V=Vc+Vs=πr2h+43πr3 ,V = V_c + V_s = \pi r^2 h + \frac{4}{3} \pi r^3\,, and its total surface area is

A=Ac+As=2πrh+4πr2 .A = A_c + A_s = 2\pi r h + 4 \pi r^2\,. Moreover, taking into account the different costs of material for the cylindrical sides and hemispherical ends, we find that the total cost of the tank is

C=2(2πrh)+5(4πr2)=4πrh+20πr2 .C = 2(2\pi r h) + 5(4 \pi r^2) = 4 \pi r h + 20 \pi r^2\,.

Our goal is to minimize the total cost of the tank given that we want it to hold 1000 cubic meters of volume. From this constraint, we have the equation 1000=πr2h+43πr31000 = \pi r^2 h + \frac{4}{3} \pi r^3, which we can solve for hh to get πr2h=1000−43πr3\pi r^2 h = 1000 - \frac{4}{3} \pi r^3, so

h=1000−43πr3πr2 .h = \frac{1000 - \frac{4}{3} \pi r^3}{\pi r^2}\,. This allows us to now write cost as a function of the single variable rr by substituting the expression for hh into the earlier formula we found for cost. In particular,

C(r)=4πr1000−43πr3πr2+20πr2=41000−43πr3r+20πr2C(r) = 4 \pi r \frac{1000 - \frac{4}{3} \pi r^3}{\pi r^2} + 20 \pi r^2 = 4 \frac{1000 - \frac{4}{3} \pi r^3}{r} + 20\pi r^2

Simplifying further, we have found that

C(r)=4000r−163πr2+20πr2=4000r+44π3r2 .C(r) = \frac{4000}{r} - \frac{16}{3}\pi r^2 + 20 \pi r^2 = \frac{4000}{r} + \frac{44 \pi}{3}r^2\,. Based on the physical constraints of the problem, we obviously will only consider values of r>0r > 0 and h>0h > 0. Since h=1000−43πr3πr2h = \frac{1000 - \frac{4}{3} \pi r^3}{\pi r^2}, we must have

43πr3<1000\frac{4}{3} \pi r^3 < 1000

so r3<34π⋅1000=750r^3 < \frac{3}{4 \pi} \cdot 1000 = 750, and thus r<750π3≈6.2035r < \sqrt[3]{\frac{750}{\pi}} \approx 6.2035. We now work to minimize C(r)C(r) on the interval 0<r<750π30 < r < \sqrt[3]{\frac{750}{\pi}}.

Taking the derivative of CC, we find that C′(r)=−4000r2+88π3rC'(r) = -\frac{4000}{r^2} + \frac{88 \pi}{3}r. Setting C′(r)=0C'(r) = 0, it follows that

4000r2=88π3r\frac{4000}{r^2} = \frac{88 \pi}{3}r

and thus

4000⋅388π=r3 .4000 \cdot \frac{3}{88 \pi} = r^3\,. Therefore, r3=150011πr^3 = \frac{1500}{11 \pi}, so r=150011π3≈3.5144r = \sqrt[3]{\frac{1500}{11 \pi}} \approx 3.5144 is the only critical number of CC; observe that it lies within the interval 0<r<750π3≈6.20350 < r < \sqrt[3]{\frac{750}{\pi}} \approx 6.2035.

If we plot the derivative function, y=C′(r)y = C'(r), on the interval 0<r<750π30 < r < \sqrt[3]{\frac{750}{\pi}}, we see that for 0<r<3.51440 < r < 3.5144, C′(r)<0C'(r) < 0, and for 3.5144<r<6.20353.5144 < r < 6.2035, C′(r)>0C'(r) > 0, which shows that CC is decreasing before the critical number and increasing after the critical number, and hence CC has a global minimum of C(150011π3)≈1707.27C(\sqrt[3]{\frac{1500}{11 \pi}}) \approx 1707.27, so $1707.27 is the minimum cost to build the desired tank under the given constraints.

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