40 bài tập Một số bài toán thực tế liên quan đến GTLN, GTNN của hàm số (có lời giải)

Trong một thí nghiệm y học, người ta cấy 1000 vi khuẩn vào môi trường dinh dưỡng

36/40

Trong một thí nghiệm y học, người ta cấy 1000 vi khuẩn vào môi trường dinh dưỡng. Bằng thực nghiệm, người ta xác định được số lượng vi khuẩn thay đổi theo thời gian bởi công thức:\[N(t) = 1000 + \frac{{100t}}{{100 + {t^2}}}(con),\]trong đó t là thời gian tính bằng giây (Nguồn: R. Larson and B. Edwards, Calculus 10e, Cengage 2014). Tính số lượng vi khuẩn lớn nhất kể từ khi thực hiện cấy vi khuẩn vào môi trường dinh dưỡng.

0/3000 ký tự
Giải thích

Xét hàm số \[N(t) = 1000 + \frac{{100t}}{{100 + {t^2}}}\] (t>0).

Ta có: \[N'(t) = \frac{{100.\left( {100 + {t^2}} \right) - 100t.2t}}{{{{\left( {100 + {t^2}} \right)}^2}}} = \frac{{100.\left( {100 + {t^2}} \right)}}{{{{\left( {100 + {t^2}} \right)}^2}}}\]

Khi đó, với \[t > 0,N'(t) = 0 \Leftrightarrow 100 - {t^2} = 0 \Leftrightarrow t = 10\].

Bảng biến thiên của hàm số N(t) như sau:

Trong một thí nghiệm y học, người ta cấy 1000 vi khuẩn vào môi trường dinh dưỡng (ảnh 1)

Căn cứ bảng biến thiên, ta thấy: Trên khoảng (0 ; \[ + \infty \]), hàm số N(t) đạt giá trị lớn nhất bằng 1 005 tại t = 10.

Vậy số lượng vi khuẩn lớn nhất kể từ khi thực hiện cấy vi khuẩn vào môi trường dinh dưỡng là 1 005 con.