Giải Toán 12 kết nối: Bài 5 Ứng dụng đạo hàm để giải quyết một số vấn đề liên quan đến thực tiễn

Hướng dẫn giải Toán 12 kết nối tri thức: Giải bài 5 Ứng dụng đạo hàm để giải quyết một số vấn đề liên quan đến thực tiễn. Bài được giải chi tiết, rõ ràng, dễ hiểu. Bài giải giúp học sinh nắm vững kiến thức trong sách giáo khoa, rèn kĩ năng giải bài tập và có phương pháp học tập hiệu quả.

Nội dung chi tiết

1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG

Luyện tập 1: Khi máu di chuyển từ tim qua các động mạch chính rồi đến các mao mạch và quay trở lại qua các tĩnh mạch, huyết áp tâm thu (tức là áp lực của máu lên động mạch khi tim co bóp) liên tục giảm xuống. Giả sử một người có huyết áp tâm thu 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG (tính bằng mmHg) được cho bởi hàm số

1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG,

trong đó thời gian 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG được tính bằng giây. Tính tốc độ thay đổi của huyết áp sau 5 giây kể từ khi máu rời tim.

Giải chi tiết:

Tốc độ thay đổi của huyết áp sau 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG giây là:

1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG => 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG

Vậy tốc độ thay đổi của huyết áp sau 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG giây kể từ khi máu rời tim là giảm 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG.

2. MỘT VÀI BÀI TOÁN TỐI ƯU HÓA ĐƠN GIẢN

Luyện tập 2: Anh An chèo thuyền từ điểm A trên bờ một con sông thẳng rộng 3 km và muốn đến điểm B ở bờ đối diện cách 8 km về phía hạ lưu càng nhanh càng tốt (H.1.35). Anh An có thể chèo thuyền trực tiếp qua sông đến điểm C rồi chạy bộ đến B, hoặc anh có thể chèo thuyền thẳng đến B, hoặc anh cũng có thể chèo thuyền đến một điểm D nào đó giữa C và B rồi chạy bộ đến B. Nếu vận tốc chèo thuyền là 6 km/h và vận tốc chạy bộ là 8 km/h thì anh An phải chèo thuyền sang bờ ở điểm nào để đến được B càng sớm càng tốt? (Giả sử rằng vận tốc của nước là không đáng kể so với vận tốc chèo thuyền của anh An).

Giải chi tiết:

Gọi độ dài đoạn 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG (km), 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG

Độ dài quãng đường 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG: 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG (km)

Thời gian đi hết quãng đường 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG: 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG (h)

Độ dài quãng đường 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG: 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG (km)

Thời gian đi hết quãng đường 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG: 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG (h)

Thời gian người đó đi đến 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG bằng cách chèo thuyền đến một điểm 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG nào đó giữa 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG rồi chạy bộ đến 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG: 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG (h)

Gọi độ dài quãng đường cần tìm trên là 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG. Với1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG, ta có:

1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG;

1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG

Bảng biến thiên:

1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG

Dựa vào bảng biến thiên ta thấy anh An phải chèo thuyền đến điểm 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG cách 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG một đoạn 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG km thì sẽ đến 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG sớm nhất.

Vận dụng: Một nhà sản xuất trung bình bán được 1000 ti vi màn hình phẳng mỗi tuần với giá 14 triệu đồng một chiếc. Một cuộc khảo sát thị trường chỉ ra rằng nếu cứ giảm giá bán 500 nghìn đồng, số lượng ti vi bán ra sẽ tăng thêm khoảng 100 ti vi mỗi tuần.

  1. Tìm hàm cầu.
  2. Công ty nên giảm giá bao nhiêu cho người mua để doanh thu là lớn nhất?
  3. Nếu hàm chi phí hằng tuần là 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG (triệu đồng), trong đó x là số ti vi bán ra trong tuần, nhà sản xuất nên đặt giá bán như thế nào để lợi nhuận là lớn nhất?

Giải chi tiết:

a) Gọi 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG (triệu đồng) là giá của mỗi ti vi, 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG là số ti vi. Khi đó ta cần xác định hàm cầu 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG.

Theo giả thiết tốc độ thay đổi của 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG tỉ lệ với tốc độ thay đổi của 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG. Do đó hàm số 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG là hàm số bậc nhất và 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG.

Ta có: 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG thì 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG; 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG thì 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG

Khi đó phương trình đường thẳng1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG đi qua hai điểm 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG nên ta có hệ phương trình: 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG

Vậy 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG.

b) Vì 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG nên 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG.

Khi đó, tổng doanh thu từ tiền bán ti vi là:

1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG

Ta có: 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG; 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG

Bảng biến thiên:

1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG

Dựa vào bảng biến thiên ta thấy công ty giảm giá 4,5 triệu đồng cho người mua thì doanh thu của công ty sẽ lớn nhất.

c) Doanh thu từ bán 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG ti vi là:

1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG

Tổng lợi nhuận từ bán 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG ti vi là:

1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG

Ta có: 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG; 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG

Bảng biến thiên:

1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG

Dựa vào bảng biến thiên ta thấy số ti vi bán ra trong 1 tuần là 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG chiếc thì lợi nhuận đạt giá trị lớn nhất, tức mỗi tuần bán thêm 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG chiếc thì số tiền phải giảm giá là: 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG (nghìn đồng).

Vậy phải để giá bán là 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG (triệu đồng).

BÀI TẬP

Giải chi tiết bài 1.26 trang 40 sách toán 12 tập 1 kntt

Giả sử một hạt chuyển động trên một trục thẳng đứng chiều dương hướng lên trên sao cho tọa độ của hạt (đơn vị: mét) tại thời điểm 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG (giây) là 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG.

  1. Tìm các hàm vận tốc và gia tốc.
  2. Khi nào thì hạt chuyển động lên trên và khi nào thì hạt chuyển động xuống dưới?
  3. Tìm quãng đường hạt đi được trong khoảng thời gian 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG.
  4. Khi nào hạt tăng tốc? Khi nào hạt giảm tốc?

Giải chi tiết

a. Hàm vận tốc là: 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG, 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG

Hàm gia tốc là: 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG, 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG

b. Hạt chuyển động lên trên khi 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG (do 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG)

Hạt chuyển động xuống dưới khi 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG

c. Ta có: 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG

Vậy quãng đường hạt đi được trong khoảng thời gian 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG m.

d. Hạt tăng tốc khi 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG.

Hạt giảm tốc khi 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG (loại do 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG).

Giải chi tiết bài 1.27 trang 41 sách toán 12 tập 1 kntt

Giả sử chi phí (tính bằng trăm nghìn đồng) để sản xuất 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG đơn vị hàng hóa nào đó là:

1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG.

  1. Tìm hàm chi phí biên.
  2. Tìm 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG và giải thích ý nghĩa của nó.
  3. So sánh 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG với chi phí sản xuất đơn vị hàng hóa thứ 101.

Giải chi tiết:

a. Ta có hàm chi phí biên: 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG

b. 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG (trăm nghìn đồng)

Chi phí biên tại 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG đồng, nghĩa là chi phí để sản xuất thêm 1 đơn vị hàng hóa tiếp theo (đơn vị hàng hóa thứ 101) là khoảng 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG đồng.

c. Chi phí sản xuất đơn vị hàng hóa thứ 101 là:

1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG (trăm nghìn đồng)

Vậy chi phí sản xuất đơn vị hàng hóa thứ 101 này xấp xỉ với chi phí biên C'(100).

Giải chi tiết bài 1.28 trang 41 sách toán 12 tập 1 kntt

Người quản lí của một khu chung cư có 100 căn hộ cho thuê nhận thấy rằng tất cả các căn hộ sẽ có người thuê nếu giá thuê một căn hộ là 8 triệu đồng một tháng. Một cuộc khảo sát thị trường cho thấy rằng, trung bình cứ mỗi lần tăng giá thuê căn hộ thêm 100 nghìn đồng thì sẽ có thêm một căn hộ bị bỏ trống. Người quản lí nên đặt giá thuê mỗi căn hộ là bao nhiêu để doanh thu là lớn nhất?

Giải chi tiết:

Gọi 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG là số lần tăng giá. 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG.

Mỗi lần tăng giá thì số căn hộ cho thuê là: 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG (căn hộ)

Số tiền thuê căn hộ sau mỗi lần tăng là: 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG

Khi đó tổng số tiền cho thuê căn hộ 1 tháng là:

1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG

1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG

1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG

Ta có: 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG; 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG

Bảng biến thiên:

1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG

Từ bảng biến thiên, ta thấy doanh thu lớn nhất khi người quản lí đặt giá thuê căn hộ là: 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG (triệu đồng).

Giải chi tiết bài 1.28 trang 41 sách toán 12 tập 1 kntt

Giả sử hàm cầu đối với một loại hàng hóa được cho bởi công thức

1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG

Trong đó 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG là giá bán (nghìn đồng) của mỗi đơn vị sản phẩm và 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG là số lượng đơn vị sản phẩm đã bán.

  1. Tìm công thức tính 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG như là hàm số của 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG. Tìm tập xác định của hàm số này. Tính số đơn vị sản phẩm đã bán khi giá bán của mỗi đơn vị sản phẩm là 240 nghìn đồng.
  2. Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG. Từ đồ thị đã vẽ, hãy cho biết:
  • Số lượng đơn vị sản phẩm bán được sẽ thay đổi thế nào khi giá bán 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG tăng;
  • Ý nghĩa thực tiễn của giới hạn 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG.

Giải chi tiết:

  1. Ta có: 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG

1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG nên 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG

Tập xác định: 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG.

Số sản phẩm đã bán khi giá bán của mỗi đơn vị sản phẩm là 240 nghìn đồng là:

1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG

b.

1. Tập xác định: 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG.

2. Sự biến thiên:

Ta có: 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG với 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG

Hàm số luôn nghịch biến với 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG.

Hàm số không có cực trị.

Tiệm cận: 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG.

Vậy đồ thị hàm số có một tiệm cận đứng là 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG.

Bảng biến thiên:

1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG

3. Đồ thị:

1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG

Đồ thị hàm số giao với trục hoành tại điểm 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG và đi qua các điểm 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG.

Số lượng đơn vị sản phẩm bán sẽ giảm đi khi giá bán tăng và sẽ không bán được sản phầm nào nếu giá bán là 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG nghìn đồng.

Ý nghĩa thực tiễn của 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG: Vì 1. TỐC ĐỘ THAY ĐỔI CỦA MỘT ĐẠI LƯỢNG nên giá bán càng thấp thì số lượng đơn vị sản phẩm sẽ bán được càng nhiều.