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OTIMIZAÇÃO - CAIXA

Um das principais aplicações da derivada de uma função são as resoluções dos problemas de otimização de funções. Por meio desse tópico é possível calcular os chamados pontos críticos de uma função, no caso os valores em que a função apresenta valores máximos ou mínimos. Os problemas de máximos e mínimos são muito utilizados na indústria, em que se deseja por exemplo obter lucro máximo e custo mínimo. Veja o exemplo a seguir: Cada lado de uma placa de papelão quadrada mede 12. Deve-se cortar um pequeno quadrado de cada canto e o papelão deve ser dobrado de modo a formar uma caixa sem tampa. Determinar as dimensões da caixa que deverá ter o maior volume. Para a resolução desse problema, sendo a = medida a ser recortada de cada canto da caixa conforme a figura acima.

Na animação a seguir, mova o cursor a e observe o que ocorre com as dimensões da caixa. Na tela também são fornecidas as dimensões da caixa que variam em função de a bem como o volume da caixa. O cursor situado abaixo do cursor a habilita a planificação da caixa, que pode ser feita de maneira integral ou parcial. Responda as questões a seguir:
Movendo o cursor a na animação abaixo o que ocorre com o volume da caixa, o que ocorro com o volume da caixa? O volume sempre aumenta? Diminui? Estabeleça um intervalo de variação para essas condições.
O valor de a possui um intervalo de variação? Se sim, qual é esse intervalo?
A seguir é fornecido o gráfico que mostra a variação do volume da caixa em função da medida a. Faça um estimativa, movimentando o cursor, do valor de a para que a caixa tenha o volume máximo.