Với giải Câu hỏi khởi động trang 28 Toán 12 Tập 1 Cánh diều chi tiết trong Bài 4: Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Toán 12. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Toán 12 Bài 4: Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số

Câu hỏi khởi động trang 28 Toán 12 Tập 1: Trong 20 phút theo dõi, lưu lượng nước của một con sông được tính theo công thức

Q(t) = $-\frac{1}{5}{t}^3 + 5t^2+ 100$,

trong đó Q được tính theo m³/phút, t tính theo phút, 0 ≤ t ≤ 20 (Nguồn: A. Bigalke et al., Mathematik, Grundkurs ma-1, Cornelsen 2016). Khi lưu lượng nước của con sông lên đến 550 m³/phút thì cảnh báo lũ được đưa ra.

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

Lời giải:

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

Ta có Q'(t) = $-\frac{3}{5}{t}^2 +10t$;

Q'(t) = 0 $\iff -\frac{3}{5}{t}^2 +10t =0\iff t = \frac{50}{3}$ hoặc t = 0.

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

Từ bảng biến thiên suy ra $\underset{[0; 20]}{max}$Q(t) =$\frac{15200}{27}$ tại $t = \frac{50}{3}$, tức là lưu lượng nước của con sông lớn nhất là $\frac{15200}{27}$ m³/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 m³/phút, tức là Q(t) ≥ 550 ⇔ $-\frac{1}{5}{t}^3 +5t^2 +100$ ≥ 550 ⇔ $-\frac{1}{5}{t}^3 + 5t^2 +450$ ≥ 0 .

Lại có t ∈ [0; 20] nên $15\le t\le 5 +5\sqrt{7}$.

Vậy tại thời điểm t ∈ [15; 5 +5$\sqrt{7}$] phút thì cảnh báo lũ được đưa ra.