khoahoc.vietjack.com

Câu hỏi:

19/08/2025 1,757 Lưu

Ho ép khí quản co lại, ảnh hưởng đến tốc độ của không khí đi vào khí quản. Tốc độ của không khí đi vào khí quản khi họ được cho bởi công thức: V = k(R-r)r2 vôi 0 ≤ r <R, trong đó k là hằng số, R là bán kính bình thường của khí quản, r là bán kính khí quản khi ho (Nguồn: R. Larson and B. Edwards, Calculus 10e, Cengage 2014). Hỏi bán kính của khí quản khi ho bằng bao nhiêu thì tốc độ của không khí đi vào khí quản là lớn nhất?

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Xét hàm số \(V = k(R - r){r^2}\) với \(r \in [0;R)\)

Ta có \(V(r) = k \cdot \left( { - {r^2}} \right) + k(R - r) \cdot 2r = rk(2R - 3r)\).

Khi đó, trên nửa khoảng \([0;{\rm{R}}),{\rm{V}}({\rm{r}}) = 0\) khi \({\rm{r}} = 0\) hoặc \({\rm{r}} = \frac{2}{3}R\).

Bảng biến thiên của hàm số như sau:

 Ho ép khí quản co lại, ảnh hưởng đến tốc độ của không khí đi vào khí quản. Tốc độ của không khí đi (ảnh 1)

Từ bảng biến thiên, ta thấy \({\max _{[0,R)}}{\rm{V}} = \frac{4}{{27}}k{R^3}\) tại \({\rm{r}} = \frac{2}{3}R\).

Vậy \({\rm{r}} = \frac{2}{3}R\) thì tốc độ của không khí đi vào khí quản là lớn nhất.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Thể tích chiếc hộp là: V(x) = x(30 – 2x)(80 – 2x) = 2 400x – 220x2 + 4x3 với 5 x 10.

Ta có: V '(x) = 12x2 – 440x + 2 400;

           V '(x) = 0 x =  hoặc x = 30 (loại vì không thuộc [5; 10]);

           V(5) = 7 000; \[V\left( {\frac{{20}}{3}} \right) = \frac{{200000}}{{27}}\]; V(10) = 6 000.

      Do đó \[\mathop {\max }\limits_{\left[ {5;10} \right]} V\left( x \right) = \frac{{200000}}{{27}}{\rm{ khi x = }}\frac{{20}}{3}\]          

Vậy để thể tích chiếc hộp là lớn nhất thì x = \[\frac{{20}}{3}\] cm.

Lời giải

Thể tích chiếc hộp là: V(x) = x(30 – 2x)(80 – 2x) = 2 400x – 220x2 + 4x3 với 5 x 10.

Ta có: V '(x) = 12x2 – 440x + 2 400;

           V '(x) = 0 x =  hoặc x = 30 (loại vì không thuộc [5; 10]);

           V(5) = 7 000; \[V\left( {\frac{{20}}{3}} \right) = \frac{{200000}}{{27}}\]; V(10) = 6 000.

      Do đó \[\mathop {\max }\limits_{\left[ {5;10} \right]} V\left( x \right) = \frac{{200000}}{{27}}{\rm{ khi x = }}\frac{{20}}{3}\]          

Vậy để thể tích chiếc hộp là lớn nhất thì x = \[\frac{{20}}{3}\] cm.