Câu hỏi:

19/08/2025 115 Lưu

Trong 20 phút theo dôi, lưu lượng nước của một con sông được tính theo công thức \({\rm{Q}}\left( {\rm{t}} \right) =  - \frac{1}{5}{t^3} + 5{t^2} + 100\), trong đó Q được tính theo \({{\rm{m}}^3}/\) phút, \({\rm{t}}\) tính theo phút, \(0 \le {\rm{t}} \le 20\) (Nguồn: A. Bigalke et al., Mathematik, Grundkurs ma-1, Cornelsen 2016). Khi lưu lượng nước của con sông lên đến \(550{\rm{\;}}{{\rm{m}}^3}/\) phút thì cảnh báo lũ được đưa ra.

(Trả lời ngắn) Trong 20 phút theo dôi, lưu lượng nước của một con sông được tính theo công thức Q(t) = -1/5t^3 + 5t^2 + 100 (ảnh 1)

Trong thời gian theo dōi, lưu lượng nước của con sông lớn nhất là bao nhiêu? Cảnh báo lũ được đưa ra vào thời điếm nào?

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Xét hàm số \({\rm{Q}}\left( {\rm{t}} \right) =  - \frac{1}{5}{t^3} + 5{t^2} + 100\) với \({\rm{t}} \in \left[ {0;20} \right]\).

Ta có \({\rm{Q}}\left( {\rm{t}} \right) =  - \frac{3}{5}{t^2} + 10t\);

\({\rm{Q'}}\left( {\rm{t}} \right) = 0 \Leftrightarrow  - \frac{3}{5}{t^2} + 10t = 0 \Leftrightarrow t = \frac{{50}}{3}\) hoă̆ct \( = 0\).

Bảng biến thiên của hàm số trên đoạn [0; 20] như sau:

(Trả lời ngắn) Trong 20 phút theo dôi, lưu lượng nước của một con sông được tính theo công thức Q(t) = -1/5t^3 + 5t^2 + 100 (ảnh 2)

Từ bảng biến thiên suy ra  tại \(t = \frac{{50}}{3}\), tức là lưu lượng nước của con sông lớn nhất là \(\frac{{15200}}{{27}}\) \({{\rm{m}}^3}/\) phút tại thời điểm \(t = \frac{{50}}{3}\) phút.

Cảnh báo lũ được đưa ra khi lưu lượng nước của con sông lên đến \(550{\rm{\;}}{{\rm{m}}^3}/\) phút, tức là \(Q\left( t \right) \ge 550 \Leftrightarrow \) \( - \frac{1}{5}{t^3} + 5{t^2} + 100 \ge 550 \Leftrightarrow  - \frac{1}{5}{t^3} + 5{t^2} + 450 \ge 0 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{l}}{{\rm{t}} \le 5 - 5\sqrt 7 }\\{15 \le {\rm{t}} \le 5 + 5\sqrt 7 }\end{array}} \right.\).

Lại có \({\rm{t}} \in \left[ {0;20} \right]\) nên \(15 \le t \le 5 + 5\sqrt 7 \).

Vậy tại thời điếm \(t \in \left[ {15;5 + 5\sqrt 7 } \right]\) phút thì cảnh báo lũ được đưa ra.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Gọi \(x\left( {{\rm{\;m}}} \right)\) là chiều rộng của khu đất hình chữ nhật cần rào.

Theo đề bài, ta có \(0 < x \le 15\).

Diện tích khu đất này là \(200\left( {{\rm{\;}}{{\rm{m}}^2}} \right)\) nên chiều dài của khu đất là \(\frac{{200}}{x}\left( {{\rm{\;m}}} \right)\).

Tổng chiều dài lưới thép rào quanh khu đất là \(L\left( x \right) = 2x + \frac{{200}}{x}\left( {{\rm{\;m}}} \right)\).

Xét hàm số: \(L\left( x \right) = 2x + \frac{{200}}{x}\), với \(x \in \left( {0;15} \right]\).

Ta có: \(L'\left( x \right) = 2 - \frac{{200}}{{{x^2}}} = \frac{{2{x^2} - 200}}{{{x^2}}}\);

\(L'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow x = 10({\rm{\;do\;}}x > 0){\rm{.}}\)

Ta có: Anh Nam có một mảnh đất rộng và muốn dành ra một khu đất hình chữ nhật có diện tích 200m^2 để trồng vài loại cây mới (ảnh 2)

\(L\left( {10} \right) = 40\)

\(L\left( {15} \right) = \frac{{130}}{3}.\)

Bảng biến thiên:

Anh Nam có một mảnh đất rộng và muốn dành ra một khu đất hình chữ nhật có diện tích 200m^2 để trồng vài loại cây mới (ảnh 3)

Dựa vào bảng biến thiên, chiều dài lưới thép ngắn nhất là 40m khi chiều rộng khu đất này là x = 10(m) (và chiều dài là 20010 = 20 (m) .

Lời giải

a) Do đồ thị hàm số giao với trục hoành tại các điểm x = 20; x = 50, x = 100 nên phương trình f(x) = 0 có 3 nghiệm 20, 50, 100, từ đó ta có: y = a(x – 20)(x – 50)(x – 100).

Mặt khác, tại điểm x = 0 ta có y = 50, suy ra: 50 = a(0 – 20)(0 – 50 )(0 – 100) hay a = \[ - \frac{1}{{2000}}\].

Suy ra: \[y =  - \frac{1}{{2000}}\left( {x - 20} \right)\left( {x - 50} \right)\left( {x - 100} \right) =  - \frac{1}{{2000}}{x^3} + \frac{{17}}{{200}}{x^2} - 4x + 50\].

b) Các điểm cần thìm chính là các điểm cực trị của hàm số: \[y = f(x) =  - \frac{1}{{2000}}{x^3} + \frac{{17}}{{200}}{x^2} - 4x + 50\]

\[y' =  - \frac{3}{{2000}}{x^2} + 1\frac{{17}}{{200}}x - 4 = 0 \Leftrightarrow x = \frac{{100}}{3};x = 80\]

Ta có các điểm cực trị của hàm số f(x) là \[A\left( {\frac{{10}}{3}; - \frac{{200}}{{27}}} \right);B\left( {80;18} \right)\]

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP