Hằng ngày mực nước của một con kênh lên xuống theo thủy triều. Độ sâu h(m) của mực nước trong kênh tại thời điểm t(h) (0≤t≤24) trong ngày được xác định bởi công thức h= 2cos()+5. Gọi (a;b) là khoảng thời gian trong ngày mà độ sâu của mực nước trong kênh tăng dần. Tính giá trị của a + b.
Quảng cáo
2 câu trả lời 1362
Để tìm khoảng thời gian mà độ sâu nước h(t)h(t) của kênh tăng dần, ta cần xem xét hàm số được cho:
h(t)=2cos(πt12+π3)+5h(t)=2cos(12πt+3π)+5
1. Tính đạo hàm của hàm số:
Chúng ta bắt đầu tìm đạo hàm của h(t)h(t):
h′(t)=−2⋅sin(πt12+π3)⋅π12h′(t)=−2⋅sin(12πt+3π)⋅12π
Để độ sâu tăng dần, cần h′(t)>0h′(t)>0:
−2⋅sin(πt12+π3)⋅π12>0−2⋅sin(12πt+3π)⋅12π>0
Điều này tương đương với:
sin(πt12+π3)<0sin(12πt+3π)<0
2. Giải bất phương trình:
Ta cần tìm các giá trị của tt sao cho sin(πt12+π3)sin(12πt+3π) âm.
Biết rằng:
Hàm sine âm khi nằm trong khoảng (kπ+π,kπ+2π)(kπ+π,kπ+2π) với k∈Zk∈Z.
Giải bất phương trình:
πt12+π3∈(kπ+π,kπ+2π)12πt+3π∈(kπ+π,kπ+2π)
Đối với giá trị k=0k=0:
πt12+π3∈(π,2π)12πt+3π∈(π,2π)
⇒πt12∈(π−π3,2π−π3)⇒12πt∈(π−3π,2π−3π)
Tính toán khoảng:
π−π3=2π3π−3π=32π
2π−π3=5π32π−3π=35π
Ta đã có:
2π3<πt12<5π332π<12πt<35π
Nhân cả hai vế với 12ππ12:
2⋅123<t<5⋅12332⋅12<t<35⋅12
Tính toán:
8<t<208<t<20
3. Kết luận:
Khoảng thời gian (a;b)(a;b) mà độ sâu của nước trong kênh tăng dần là (8,20)(8,20).
Cuối cùng, tính giá trị của a+ba+b:
a+b=8+20=28a+b=8+20=28
=> Kết quả: a+b=28a+b=28.
h'(t) = -2 * (-sin(πt/3)) * (π/3) = -(2π/3)sin(πt/3)
=> sin(πt/3) < 0
πt/3 = kπ + (-π/2) với k ∈ Z
-π/2 + 2kπ < πt/3 < 3π/2 + 2kπ
=> -3/2 + 2k < t < 9/2 + 2k
=> -16 + 24k < t < -4 + 24k
Với k = 1: (8, 20) - giao với [0, 24]
Với k = 2: (32, 44) - không giao với [0, 24]
a + b = 8 + 20 = 28
Quảng cáo
Bạn muốn hỏi bài tập?

