Ý a: Độ cao \(h\left( t \right)\) của viên đạn tại thời điểm \(t\) là một nguyên hàm của hàm vận tốc \(v\left( t \right)\). Giải chi tiết Giải bài 4.8 trang 8 sách bài tập toán 12 – Kết nối tri thức – . Một viên đạn được bắn thẳng đứng lên trên từ mặt đất với vận tốc tại thời điểm t (t=0…
Đề bài/câu hỏi:
Một viên đạn được bắn thẳng đứng lên trên từ mặt đất với vận tốc tại thời điểm t (t=0 là thời điểm viên đạn được bắn lên) cho bởi \(v\left( t \right) = 150 – 9,8t\) (m/s).
Tìm độ cao của viên đạn (tính từ mặt đất):
a) Sau \(t = 3\) giây;
b) Khi nó đạt độ cao lớn nhất (làm tròn kết quả đến chữ số thập phân thứ nhất của mét).
Hướng dẫn:
Ý a: Độ cao \(h\left( t \right)\) của viên đạn tại thời điểm \(t\) là một nguyên hàm của hàm vận tốc \(v\left( t \right)\).
Tìm \(h\left( t \right)\) sau đó tính \(h\left( 3 \right)\).
Ý b: Tìm giá trị lớn nhất của \(h\left( t \right)\) với \(t \ge 0\). Lập bảng biến thiên để tìm.
Lời giải:
a) Độ cao \(h\left( t \right)\) của viên đạn tại thời điểm \(t\) là một nguyên hàm của hàm vận tốc \(v\left( t \right)\).
Ta có \(h\left( t \right) = \int {\left( {150 – 9,8t} \right)} dt = 150t – 4,9{t^2} + C\).
Do \(t = 0\) là thời điểm viên đạn được bắn lên nên \(h\left( 0 \right) = 0\).
Suy ra \(150 \cdot 0 – 4,9 \cdot {0^2} + C = 0 \Leftrightarrow C = 0 \Leftrightarrow \)\(h\left( t \right) = 150t – 4,9{t^2}\).
Độ cao của viên đạn sau 3 giây là \(h\left( 3 \right) = 150 \cdot 3 – 4,9 \cdot {3^2} = 405,9\) (m).
b) Độ cao lớn nhất của viên đạn là giá trị lớn nhất của hàm số \(h\left( t \right) = 150t – 4,9{t^2}\) với \(t \ge 0\).
Ta có \(h’\left( t \right) = 150 – 9,8t\) suy ra \(h’\left( t \right) = 0 \Leftrightarrow 150 – 9,8t = 0 \Leftrightarrow t = \frac{{750}}{{49}}\).
Ta lập bảng biến thiên
Từ bảng biến thiên suy ra \(\mathop {\max }\limits_{\left[ {0; + \infty } \right)} h\left( t \right) = h\left( {\frac{{750}}{{49}}} \right) = \frac{{56250}}{{49}} \approx 1147,96\).
Vậy viên đạt đạt độ cao lớn nhất khoảng \(1147,96\) m tại thời điểm \(t = \frac{{750}}{{49}}\) giây.