Observa que tienes las áreas:
x2, para el fondo, cuyo costo es: Cf = 3x2,
x2, para la tapa, cuyo costo es: Ct = 2x2,
luego, para las cuatro paredes tienes:
4xy, cuyo costo es: Cp = 2(4xy) = 8xy, aquí sustituyes la expresión que obtuviste a partir de la expresión del volumen: y = 160/x2 (*),
y queda: Cp = 8x(160/x2) = 1280/x2.
Luego, la expresión de la función costo total queda:
C(x) = Cf + Ct + Cp, sustituyes expresiones, y queda:
C(x) = 3x2 + 2x2 + 1280/x2, reduces términos semejantes, y queda:
C(x) = 5x2 + 1280/x2 (1),
y las expresión de la función derivada primera queda:
C ' (x) = 10x - 2560/x3 (2),
y la expresión de la función derivada segunda queda:
C ' ' (x) = 10 + 7680/x4 (3).
Luego, plantea la condición de punto crítico (posible máximo o posible mínimo):
C ' (x) = 0, sustituyes la expresión señalada (2), y queda:
10x - 2560/x3 = 0, haces pasaje de término, y queda:
10x = 2560/x3, haces pasaje de divisor como factor, luego de factor numérico como divisor, y queda:
x4 = 256, haces pasaje de potencia como raíz, y quedan dos opciones:
a)
x = -4, que no tiene sentido para este problema, porque x representa una longitud y, por lo tanto, debe tomar valores estrictamente positivos;
b)
x = 4, que si tiene sentido para este problema;
luego, reemplazas el valor remarcado en la expresión señalada (3), y queda:
C ' ' (4) = 10 + 7680/44 = 40 > 0,
por lo que tienes que la gráfica de la función es cóncava hacia arriba en el punto crítico,
por lo que puedes concluir que la función alcanza un mínimo en x =4 cm,
luego, reemplazas en la expresión señalada (*) y tienes para la altura de la caja: y = 160/10 = 10 cm,
luego, reemplazas en la expresión señalada (1), y el valor del costo mínimo queda:
C(4) = 5(4)2 + 1280/(4)2 = 80 + 80 = 160 euros.
Espero haberte ayudado.