THCS
THCS
Montoan.com.vn xin giới thiệu lời giải chi tiết bài 7 trang 37 Chuyên đề học tập Toán 12 - Cánh diều. Bài viết này sẽ giúp các em học sinh hiểu rõ phương pháp giải và áp dụng vào các bài tập tương tự.
Chúng tôi luôn cố gắng cung cấp nội dung chính xác, dễ hiểu và phù hợp với chương trình học của Bộ Giáo dục và Đào tạo.
Trong một phản ứng hoá học, lượng khí \({\rm{C}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}\) thoát ra \(V(t)\) được tính theo thời gian \(t\) bằng công thức: \(V(t) = \frac{{0,2{k_1}}}{{{k_1} - {k_2}}}\left( {{e^{ - {k_2}t}} - {e^{ - {k_1}t}}} \right),\) Trong đó \(V(t)\) được tính theo đơn vị mililít và \(t\) được tính theo đơn vị giây; \({k_1},{k_2}\) là các hằng số sao cho \({k_1} > {k_2} > 0\). Lượng khí \({\rm{C}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}\) thoát ra trong phản ứng đó có giá trị lớn nhất là bao nhiêu?
Đề bài
Trong một phản ứng hoá học, lượng khí \({\rm{C}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}\) thoát ra \(V(t)\) được tính theo thời gian \(t\) bằng công thức:
\(V(t) = \frac{{0,2{k_1}}}{{{k_1} - {k_2}}}\left( {{e^{ - {k_2}t}} - {e^{ - {k_1}t}}} \right),\)
Trong đó \(V(t)\) được tính theo đơn vị mililít và \(t\) được tính theo đơn vị giây; \({k_1},{k_2}\) là các hằng số sao cho \({k_1} > {k_2} > 0\).
Lượng khí \({\rm{C}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}\) thoát ra trong phản ứng đó có giá trị lớn nhất là bao nhiêu?
Phương pháp giải - Xem chi tiết
+) Vẽ bảng biến thiên của hàm số \(V(t) = \frac{{0,2{k_1}}}{{{k_1} - {k_2}}}\left( {{e^{ - {k_2}t}} - {e^{ - {k_1}t}}} \right),\)với \(t \in (0; + \infty )\).
+) Ta sẽ tìm giá trị lớn nhất của hàm số \(V(t)\).
Lời giải chi tiết
Xét hàm số \(V(t) = \frac{{0,2{k_1}}}{{{k_1} - {k_2}}}\left( {{e^{ - {k_2}t}} - {e^{ - {k_1}t}}} \right),\) với \({k_1} > {k_2} > 0\) và \(t \in (0; + \infty )\).
Ta có \(V'(t) = \frac{{0,2{k_1}}}{{{k_1} - {k_2}}}\left( { - {k_2}{e^{ - {k_2}t}} + {k_1}{e^{ - {k_1}t}}} \right),\)
Do đó \(V'(t) = 0 \Leftrightarrow \frac{{0,2{k_1}}}{{{k_1} - {k_2}}}\left( { - {k_2}{e^{ - {k_2}t}} + {k_1}{e^{ - {k_1}t}}} \right) = 0 \Leftrightarrow {k_2}{e^{ - {k_2}t}} = {k_1}{e^{ - {k_1}t}}\)
\({e^{({k_2} - {k_1})t}} = \frac{{{k_2}}}{{{k_1}}} \Leftrightarrow ({k_2} - {k_1})t = ln\left( {\frac{{{k_2}}}{{{k_1}}}} \right) \Leftrightarrow t = \frac{{\ln \left( {\frac{{{k_2}}}{{{k_1}}}} \right)}}{{{k_2} - {k_1}}}.\)
Đặt \({t_0} = \frac{{\ln \left( {\frac{{{k_2}}}{{{k_1}}}} \right)}}{{{k_2} - {k_1}}}.\)
Ta có bảng biến thiên của hàm số
Căn cứ vào bảng biến thiên ta có \(\mathop {\max }\limits_{(0; + \infty )} = V({t_0}) = \frac{{0,2{k_1}}}{{{k_1} - {k_2}}}\left[ {{{\left( {\frac{{{k_2}}}{{{k_1}}}} \right)}^{\frac{{ - {k_2}}}{{{k_2} - {k_1}}}}} - {{\left( {\frac{{{k_2}}}{{{k_1}}}} \right)}^{\frac{{ - {k_1}}}{{{k_2} - {k_1}}}}}} \right]\) tại \(t = {t_0} = \frac{{\ln \left( {\frac{{{k_2}}}{{{k_1}}}} \right)}}{{{k_2} - {k_1}}}.\)
Vậy lượng khí \({\rm{C}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}\) thoát ra trong phản ứng đó có giá trị lớn nhất là \(\frac{{0,2{k_1}}}{{{k_1} - {k_2}}}\left[ {{{\left( {\frac{{{k_2}}}{{{k_1}}}} \right)}^{\frac{{ - {k_2}}}{{{k_2} - {k_1}}}}} - {{\left( {\frac{{{k_2}}}{{{k_1}}}} \right)}^{\frac{{ - {k_1}}}{{{k_2} - {k_1}}}}}} \right]\) (mililit).
Bài 7 trang 37 Chuyên đề học tập Toán 12 - Cánh diều thuộc chương trình học về đạo hàm và ứng dụng của đạo hàm. Bài tập này thường tập trung vào việc tìm đạo hàm của hàm số, xét tính đơn điệu của hàm số và tìm cực trị. Việc nắm vững kiến thức nền tảng và kỹ năng giải bài tập là rất quan trọng để đạt kết quả tốt trong các kỳ thi.
Bài 7 thường bao gồm các dạng bài tập sau:
Để giải bài tập bài 7 trang 37 Chuyên đề học tập Toán 12 - Cánh diều hiệu quả, học sinh cần:
Ví dụ: Cho hàm số y = x3 - 3x2 + 2. Tìm đạo hàm của hàm số và xét tính đơn điệu của hàm số.
Giải:
Đạo hàm của hàm số là: y' = 3x2 - 6x.
Xét dấu của y':
Vậy hàm số đồng biến trên các khoảng (-∞, 0) và (2, +∞), nghịch biến trên khoảng (0, 2).
Khi giải bài tập về đạo hàm, cần chú ý đến các điểm không xác định của hàm số (ví dụ: mẫu số bằng 0). Ngoài ra, cần kiểm tra lại kết quả để đảm bảo tính chính xác.
Để củng cố kiến thức, các em học sinh có thể tự giải các bài tập sau:
Bài 7 trang 37 Chuyên đề học tập Toán 12 - Cánh diều là một bài tập quan trọng giúp học sinh hiểu rõ về đạo hàm và ứng dụng của đạo hàm. Hy vọng với lời giải chi tiết và phương pháp giải bài tập được trình bày trong bài viết này, các em học sinh sẽ tự tin hơn khi giải các bài tập tương tự.
