Giải bài tập Bài 1.9 trang 10 SBT Toán 12 Tập 1 | SBT Toán 12 - Kết nối tri thức (SBT)
Hướng dẫn giải chi tiết từng bước bài tập Bài 1.9 trang 10 SBT Toán 12 Tập 1. Bài 1. Tính đơn điệu và cực trị của hàm số.. SBT Toán 12 - Kết nối tri thức (SBT)
Đề bài:
Một con lắc lò xo, gồm một vật nặng có khối lượng 1 kg được gắn vào một lò xo được cố định một đầu, dao động điều hòa với biên độ A = 0,24 m và chu kì T = 4 giây. Vị trí x (mét) của vật tại thời điểm t được xác định bởi x(t) = A cos(ωt), trong đó là tần số góc và thời gian t tính bằng giây.
a) Tìm vị trí của vật tại thời điểm t và tại thời điểm t = 0,5 giây.
b) Tìm vận tốc v của vật tại thời điểm t giây và tìm vận tốc của vật khi t = 0,5 giây.
c) Tìm gia tốc a của vật.
d) Sử dụng Định luật thứ hai của Newton F = ma, tìm độ lớn và hướng của lực tác dụng lên vật khi t = 0,5 giây.
e) Tìm thời gian tối thiểu để vật chuyển động từ vị trí ban đầu đến vị trí x = −0,12 m. Tìm vận tốc của vật khi x = −0,12 m.
Đáp án và cách giải chi tiết:
a) Ta có:
Khi đó, vị trí của vật tại thời điểm t là x(t) = 0,24cos (m).
Suy ra vị trí của vật tại thời điểm t = 0,5 giây là x(0,5) = 0,24cos (m).
b) Vận tốc của vật là v(t) = x'(t) = −0,12sin (m/s).
Tại thời điểm t = 0,5 giây thì v(0,5) = −0,12sin= −0,06 (m/s).
Dấu âm của vận tốc chứng tỏ tại thời điểm này, vật đang chuyển động theo chiều ngược với chiều dương của trục đã chọn.
c) Gia tốc của vật là: a(t) = v'(t) = −0,06π2cos (m/s2).
d) Tại thời điểm t = 0,5 giây, ta có lực tác động lên vật là:
F(0,5) = m.a(0,5) = −0,06π2cos=-0,03 (N).
Vậy độ lớn của lực tác dụng lên vật là 0,03 N và lực có hướng ngược với chiều dương của trục đã chọn.
e) Vị trí của vật tại thời điểm ban đầu t = 0 là x(0) = 0,24 (m).
Ta có: x(t) = 0,24cos=−0,12 ⇔ cos=
Nghiệm t dương nhỏ nhất của phương trình trên là t =
Vậy thời gian tối thiểu để vật chuyển động từ vị trí ban đầu đến vị trí x = −0,12 m là t = giây.
Khi đó, vận tốc của vật là (m/s).
Nguồn: loigiaitoan.com
Tổng số đánh giá:
Xếp hạng: / 5 sao
Bài tập liên quan:
Bài 1.1 trang 8 SBT Toán 12 Tập 1
Cho hàm f(x) xác định trên ℝ và đạo hàm f'(x) có đồ thị như hình bên. Sử dụng đồ thị hàm số y = f'(x), hãy cho biết:
a) Các khoảng đồng biến, khoảng nghịch biến của hàm số f(x);
b) Hàm số f(x) có cực đại, cực tiểu không? Nếu có, hãy cho biết các điểm cực trị tương ứng.
Bài 1.2 trang 9 SBT Toán 12 Tập 1
Tìm các khoảng đồng biến, khoảng nghịch biến và cực trị (nếu có) của các hàm số sau:
a) y = x3 – 9x2 – 48x + 52;
b) y = −x3 + 6x2 + 9.
Bài 1.3 trang 9 SBT Toán 12 Tập 1
Xét tính đơn điệu và tìm các cực trị (nếu có) của các hàm số sau:
a)
b)
Bài 1.4 trang 9 SBT Toán 12 Tập 1
Tìm các khoảng đơn điệu và các cực trị (nếu có) của các hàm số sau:
a) y = x4 – 2x2 + 3;
b) y = x2lnx.
Bài 1.5 trang 9 SBT Toán 12 Tập 1
Tìm các giá trị của tham số m sao cho hàm số y = x3 + mx2 + 3x + 2 đồng biến trên ℝ.
Bài 1.6 trang 9 SBT Toán 12 Tập 1
Chứng minh rằng hàm số không có đạo hàm tại x = 0 nhưng có cực tiểu tại điểm x = 0.
Bài 1.7 trang 9 SBT Toán 12 Tập 1
Một nhà phân phối đồ chơi trẻ em xác định hàm chi phí C(x) và hàm doanh thu R(x) (đều tính bằng trăm nghìn đồng) cho một loại đồ chơi như sau:
C(x) = 1,2x – 0,0001x2, 0 ≤ x ≤ 6 000,
R(x) = 3,6x – 0,0005x2, 0 ≤ x ≤ 6 000,
trong đó x là số lượng đồ chơi loại đó được sản xuất và bán ra. Xác định khoảng của x để hàm lợi nhuận P(x) = R(x) – C(x) đồng biến trên khoảng đó. Giải thích ý nghĩa thực tiễn và kết quả nhận được.
Bài 1.8 trang 9 SBT Toán 12 Tập
Hàm chi phí và hàm doanh thu (đều tính bằng triệu đồng) của một loại sản phẩm lần lượt là C(x) = 25,5x + 1 000 và R(x) = 75,5x, trong đó x là số đơn vị sản phẩm đó được sản xuất và bán ra.
a) Tính hàm lợi nhuận trung bình
b) Tìm lợi nhuận trung bình khi mức sản xuất x lần lượt là 100, 500 và 1 000 đơn vị sản phẩm.
c) Xét tính đơn điệu của hàm lợi nhuận trung bình trên khoảng (0; +∞) và tính giới hạn của hàm số này khi x → +∞. Giải thích ý nghĩa thực tiễn của kết quả nhận được.
Bài 1.10 trang 10 SBT Toán 12 Tập 1
Một vật chuyển động dọc theo trục số nằm ngang, chiều dương từ trái sang phải. Giả sử vị trí của vật x (mét) từ thời điểm t = 0 giây đến thời điểm t = 5 giây được cho bởi công thức x(t) = t3 – 7t2+ 11t + 5.
a) Xác định vận tốc v của vật. Xác định khoảng thời gian vật chuyển động sang phải và khoảng thời gian vật chuyển sang trái.
b) Tìm tốc độ của vật và thời điểm vật dừng lại. Tính tốc độ cực đại của vật và khoảng thời gian từ t = 1 giây đến t = 4 giây.
c) Xác định gia tốc a của vật. Tìm khoảng thời gian vật tăng tốc và khoảng thời gian vật giảm tốc.