Bài tập Vận dụng tích phân vào giải quyết bài toán liên quan thực tế lớp 12 (có lời giải)

Một máy bơm được sử dụng để bơm nước vào một bể chứa. Tốc độ bơm tại thời điểm t (phút) được mô hình hóa bởi hàm số v(t) = 100/(t + 1) (lít/phút). Thời gian cần thiết để máy bơm bơm được đúng

15/25

Một máy bơm được sử dụng để bơm nước vào một bể chứa. Tốc độ bơm tại thời điểm t (phút) được mô hình hóa bởi hàm số v(t) = \(\frac{{100}}{{t + 1}}\) (lít/phút). Thời gian cần thiết để máy bơm bơm được đúng \(100\ln 5\) lít nước vào bể kể từ lúc bắt đầu (t = 0) là

5 phút.

3 phút.

4 phút.

6 phút.

Giải thích

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: C

Gọi T là thời gian cần tìm. Tổng lượng nước bơm được trong thời gian T là tích phân của tốc độ bơm trên đoạn [0; T].

Ta có: \(V = \int_0^T {\frac{{100}}{{t + 1}}} dt = 100\ln 5\).

Tính: \(\int_0^T {\frac{{100}}{{t + 1}}} dt = \left. {100\ln \left( {t + 1} \right)} \right|_0^T = 100\ln \left( {T + 1} \right) - 100\ln 1\).

Vì ln 1 = 0 nên lượng nước bơm được là \(100\ln \left( {T + 1} \right)\).

Đồng nhất với giả thiết: \(100\ln \left( {T + 1} \right) = 100\ln 5\) suy ra T + 1 = 5 hay T = 4 (phút).