Một loại vi khuẩn được tiêm một loại thuốc kích thích sự sinh sản. Sau t phút, số vi khuẩn được xác định theo công thức \[N(t) = 1000 + 30{t^2} - {t^3}\,(0 \le t \le 30)\]. Hỏi sau bao giây thì số vi khuẩn lớn nhất?

Gọi \(x\) là số hành khách trên mỗi chuyến xe để số tiền thu được là lớn nhất \(\left( {0 < x \le 60} \right)\).

Gọi \(F\left( x \right)\) là hàm lợi nhuận thu được (\(F\left( x \right)\): đồng)

Số tiền thu được: \(F\left( x \right) = {\left( {300 - \frac{{5x}}{2}} \right)^2}.x = 90000x - 1500{x^2} + \frac{{25}}{4}{x^3}\)

Bài toán trở thành tìm giá trị lớn nhất của hàm số:

\(F'\left( x \right) = 90000 - 3000x + \frac{{75}}{4}{x^2};\,F'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow 90000 - 3000x + \frac{{75}}{4}{x^2} = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 120({\rm{ktm)}}\\x = 40(tm)\end{array} \right.\).

Bảng biến thiên

Vậy để thu được số tiền lớn nhất thì trên mỗi chuyến xe khách đó phải chở 40 người. Chọn B.

a) Thể tích nước sau \(10\) phút là \(V\left( {10} \right) = \frac{1}{{100}}\left( {{{30.10}^3} - \frac{{{{10}^4}}}{4}} \right)\)\( = 275\)(\({{\rm{m}}^{\rm{3}}}\)).

b) Tốc độ bơm nước tại thời điểm \[t\] được tính bởi \(v\left( t \right) = V'\left( t \right) = \frac{1}{{100}}\left( {90{t^2} - {t^3}} \right)\)

Tốc độ bơm nước tại thời điểm \[t = 20\] phút là \(v\left( {20} \right) = \frac{1}{{100}}\left( {{{90.20}^2} - {{20}^3}} \right) = 280\)(\[{{\rm{m}}^{\rm{3}}}\]/phút).

c) Xét hàm số \(v\left( t \right) = \frac{1}{{100}}\left( {90{t^2} - {t^3}} \right)\) là hàm số biểu thị tốc độ bơm nước tại thời điểm \(t\).

Ta có: \(v'\left( t \right) = \frac{1}{{100}}\left( {180t - 3{t^2}} \right)\)

\(v'\left( t \right) = 0 \Leftrightarrow - 3{t^2} + 180t = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t = 0\\t = 60\end{array} \right.\)

Bảng biến thiên

Vậy sau \(60\) phút, tốc độ bơm nước giảm.

d) Dựa vào bảng biến thiên của hàm số \(v\left( t \right)\)ta thấy tốc độ bơm nước cao nhất là \(1080\) (\[{{\rm{m}}^{\rm{3}}}\]/phút).

Đáp án: a) Sai;   b) Đúng; c) Đúng;   c) Sai.