Giải bài tập Bài 13 trang 42 Toán 11 Tập 1 | Toán 11 - Cánh diều

Hướng dẫn giải chi tiết từng bước bài tập Bài 13 trang 42 Toán 11 Tập 1. Bài tập cuối chương 1. Toán 11 - Cánh diều

Đề bài:

Hằng ngày, mực nước của một con kênh lên xuống theo thuỷ triều. Độ sâu h(m) của mực nước trong kênh tính theo thời gian t (giờ) trong một ngày (0 ≤ t < 24) cho bởi công thức h=3cosπt6+1+12 (Nguồn: Đại số và Giải tích 11 Nâng cao, NXBGD Việt Nam, 2021). Tìm t để độ sâu của mực nước là:

a) 15 m;

b) 9 m;

c) 10,5 m.

Đáp án và cách giải chi tiết:

a) Để độ sâu của mực nước là 15 m thì:

h=3cosπt6+1+12=15

⇔cosπt6+1=1

⇔πt6+1=k2π k∈ℤ

⇔t=-6π+12k k∈ℤ

Do 0 ≤ t < 24 nên 0≤-6π+12k<24

⇔6π≤12k<24+6π

⇔12π≤k<2+12π

Mà k∈ℤ nên k ∈ {1; 2}.

Với k = 1 thì t=-6π+12.1≈10,09 giờ

Với k = 2 thì t=-6π+12.2≈22,09 giờ

Vậy lúc 10,09 giờ và 22,09 giờ thì mực nước có độ sâu là 15 m.

b) Để độ sâu của mực nước là 9 m thì:

h=3cos(πt6+1)+12=9

⇔cos(πt6+1)=-1

⇔πt6+1=π+k2π (k∈ℤ)

⇔t=6-6π+12k k∈ℤ

Do 0 ≤ t < 24 nên 0≤6-6π+12k<24

⇔-6+6π≤12k<18+6π

⇔-12+12π≤k<32+12π

Mà k∈ℤ nên k ∈ {0; 1}.

Với k = 0 thì t=6-6π+12.0≈4,09 giờ

Với k = 1 thì t=6-6π+12.1≈16,09 giờ

Vậy lúc 4,09 giờ và 16,09 giờ thì mực nước có độ sâu là 9 m.

c) Để độ sâu của mực nước là 10,5 m thì:

h=3cos(πt6+1)+12=10,5

⇔cos(πt6+1)=-12

• Do 0 ≤ t < 24 nên từ (1) ta có: 0≤4-6π+12k<24

⇔-4+6π≤12k<20+6π

⇔-13+12π≤k<53+12π

Mà k∈ℤ nên k ∈ {0; 1}.

Với k = 0 thì t=4-6π+12.0≈2,09 giờ

Với k = 1 thì t=4-6π+12.1≈14,09 giờ

• Do 0 ≤ t < 24 nên từ (2) ta có: 0≤-4-6π+12k<24

⇔4+6π≤12k<28+6π

⇔13+12π≤k<73+12π

Mà k∈ℤ nên k ∈ {1; 2}.

Với k = 1 thì t=-4-6π+12.1≈6,09 giờ

Với k = 2 thì t=-4-6π+12.2≈18,09 giờ

Vậy lúc 2,09 giờ, 6,09 giờ, 14,09 giờ và 18,09 giờ thì mực nước có độ sâu là 10,5 m.

Nguồn: giaitoanhay.com


Tổng số đánh giá:

Xếp hạng: / 5 sao

Giải bài tập Toán 11 - Cánh diều