Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Ở một bể chứa nước có chứa 1000 lít nước ngọt. Người ta bơm nước biển có nồng độ muối là 30 gam/lít vào bể nước với tốc độ là 25 lít/phút

----- Nội dung dịch tự động từ ảnh -----
Ở một bể chứa 1 000 lít nước có chứa 30 gam/mét khối. Khi bắt đầu bơm nước mặn vào bể nước có độ mặn là 25 lit/phút.

a) Chứng minh rằng độ mặn của nước trong bể sau t phút kể từ lúc bắt đầu bơm là \( C(t) = \frac{-30t}{40+t} \) (gam/lít).

b) Khảo sát sự biến thiên của hàm số y = C(t) sau 10 tiếng kể từ lúc bắt đầu bơm, từ đó nhận xét về mặn trong bể chứa.
1 trả lời
Hỏi chi tiết
79
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện theo từng phần:

### a) Chứng minh nồng độ muối \( C(t) \)

Giả sử:

- Bể chứa có dung tích \( V = 1000 \) lít.
- Tốc độ bơm nước biển là \( Q = 25 \) lít/phút.
- Nồng độ muối trong nước biển là \( S = 30 \) g/lít.

**Bước 1**: Xác định khối lượng muối trong nước biển được bơm vào bể trong thời gian \( t \) phút.

Khối lượng muối bơm vào trong \( t \) phút:

\[
M(t) = S \cdot Q \cdot t = 30 \cdot 25 \cdot t = 750t \text{ (gam)}
\]

**Bước 2**: Xác định thể tích nước trong bể sau \( t \) phút.

Thể tích nước trong bể:

\[
V(t) = 1000 + 25t \text{ (lít)}
\]

**Bước 3**: Xác định nồng độ muối trong bể.

Nồng độ muối \( C(t) \) (gam/lít):

\[
C(t) = \frac{M(t)}{V(t)} = \frac{750t}{1000 + 25t}
\]

**Bước 4**: Đặt nồng độ lại cho dễ phân tích:

\[
C(t) = \frac{750t}{1000 + 25t} = \frac{30t}{40 + t} \text{ (gam/lít)}
\]

### b) Khảo sát sự biến thiên của hàm số \( y = C(t) \)

Để khảo sát sự biến thiên của hàm số \( y = C(t) = \frac{30t}{40 + t} \):

1. **Tính đạo hàm \( C'(t) \)**:

Sử dụng quy tắc thương:

\[
C'(t) = \frac{(40 + t) \cdot 30 - 30t \cdot 1}{(40 + t)^2}
\]
\[
C'(t) = \frac{1200 + 30t - 30t}{(40 + t)^2} = \frac{1200}{(40 + t)^2}
\]

2. **Xét dấu đạo hàm**:

Vì \( (40 + t)^2 > 0 \) với mọi \( t \geq 0 \), nên \( C'(t) > 0 \). Điều này có nghĩa là hàm số \( C(t) \) đồng biến trên khoảng \( t \geq 0 \).

3. **Giới hạn nồng độ muối**:

- Khi \( t = 0 \): \( C(0) = \frac{30 \cdot 0}{40 + 0} = 0 \)
- Khi \( t \to \infty \): \( C(t) \to \frac{30t}{t} = 30 \)

Do đó, nồng độ muối trong bể tăng từ 0 lên 30 gam/lít khi \( t \) tăng dần.

### Kết luận

Sau 10 phút bơm nước biển, nồng độ muối sẽ là:

\[
C(10) = \frac{30 \cdot 10}{40 + 10} = \frac{300}{50} = 6 \text{ (gam/lít)}
\]

Hàm nồng độ muối \( C(t) \) đồng biến và sẽ tiến gần tới giá trị tối đa là 30 gam/lít khi thời gian bơm nước tăng lên.
1
0
Đông
22/08 14:53:17
+4đ tặng

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm
Bài tập Toán học Lớp 12 mới nhất

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường

Học ngoại ngữ với Flashcard

×
Gia sư Lazi Gia sư
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo