Nhiệt độ trung bình của Trái Đất có xu hướng tăng do sự gia tăng nồng độ \(C{O_2}\) trong khí quyển. Giả sử nồng độ \(C{O_2}\) trong khí quyển (tính bằng ppm - parts per million) được mô tả bởi hàm số \(C(t) = 420 + 2,5t + 0,02{t^2}\), trong đó \(t\) được tính theo năm và \(t = 0\) ứng với năm 2025. Mối quan hệ giữa độ tăng nhiệt độ trung bình toàn cầu \(T(t)\) (đơn vị: ${}^{0}C$ và nồng độ \(C{O_2}\) được mô tả như sau: \(T(t) = \int_0^t k C(x)dx\) với \(k\) là hằng số.

Nếu không có biện pháp giảm phát thải \(C{O_2}\) và giả sử nhiệt độ trung bình của Trái Đất tăng thêm 0,99°C từ năm 2025 đến năm 2040 thì nhiệt độ trung bình của Trái Đất tăng thêm bao nhiêu °C từ năm 2025 đến năm 2060? (làm tròn kết quả đến hàng phần trăm).

Lời giải

a) \(\int\limits_1^5 {\left| {f'\left( x \right)} \right|{\rm{d}}x}  = 128 \Rightarrow  - \int\limits_1^5 {f'\left( x \right){\rm{d}}x}  = 128 \Rightarrow \int\limits_1^5 {f'\left( x \right){\rm{d}}x}  =  - 128\). Suy ra là mệnh đề sai.

b) \(\int\limits_{ - 1}^1 {\left| {f'\left( x \right)} \right|{\rm{d}}x}  = 20 \Rightarrow \int\limits_{ - 1}^1 {f'\left( x \right){\rm{d}}x}  = 20 \Rightarrow \int\limits_{ - 1}^1 {f'\left( x \right){\rm{d}}x}  > \int\limits_1^5 {f'\left( x \right){\rm{d}}x} \). Suy ra là mệnh đề sai.

c) \(\int\limits_{ - 1}^1 {f'\left( x \right){\rm{d}}x}  = 20 \Rightarrow f\left( 1 \right) - f\left( { - 1} \right) = 20 \Rightarrow f\left( 1 \right) = f\left( { - 1} \right) + 20 = 20 - \frac{{43}}{4} = \frac{{37}}{4}\). Suy ra là mệnh đề đúng.

d) \(\int\limits_{ - 1}^5 {f'\left( x \right){\rm{d}}x}  = \int\limits_{ - 1}^1 {f'\left( x \right){\rm{d}}x}  + \int\limits_1^5 {f'\left( x \right){\rm{d}}x}  = 20 - 128 =  - 108\). Suy ra là mệnh đề đúng.

Lời giải

a) Lợi nhuận khi bán được \(x\) đơn vị sản phẩm được tính bằng công thức

\(P\left( x \right) = \int {\left( { - 0,0006x + 9,4} \right)} \,{\rm{d}}x =  - 0,0003{x^2} + 9,4x + C\).

Do \(P\left( 0 \right) = 0\) nên \(C = 0\). Suy ra \(P\left( x \right) =  - 0,0003{x^2} + 9,4x\).

b) Lợi nhuận khi bán được \(40\) sản phẩm đầu tiên là

\(P\left( {40} \right) =  - 0,0003\,.\,{40^2} + 9,4\,.\,40 = 375,52\) (triệu đồng).

c) Lợi nhuận khi bán được \(45\) sản phẩm đầu tiên là

\(P\left( {45} \right) =  - 0,0003\,.\,{45^2} + 9,4\,.\,45 = 422,3925\) (triệu đồng).

Sự thay đổi của lợi nhuận khi doanh số tăng từ \(40\) lên \(45\) đơn vị sản phẩm là

\(P\left( {45} \right) - P\left( {40} \right) = 422,3925 - 375,52 = 46,8725\) (triệu đồng).

d) Theo đề bài, sự thay đổi của lợi nhuận khi doanh số tăng từ \(40\) lên \(a\) đơn vị sản phẩm lớn hơn \(350\) triệu đồng, ta có

\(\begin{array}{l}P\left( a \right) - P\left( {40} \right) > 350\\ \Leftrightarrow \left( { - 0,0003{a^2} + 9,4a} \right) - 375,52 > 350\\ \Leftrightarrow  - 0,0003{a^2} + 9,4a - 725,52 > 0\\ \Rightarrow 77,37 < a < 31255,96\end{array}\)

Mà \(a \in \mathbb{N} \Rightarrow {a_{\min }} = 78\).