Để giải quyết câu hỏi này, chúng ta cần thực hiện các bước sau:
1. Xác định hàm số \( g(t) \) khi \( t \geq 4 \).
2. Tính tích phân của \( g(t) \) từ \( t = 5 \) đến \( t = 6 \) để tìm lượng nước tiêu thụ trong tuần thứ 6.
Bước 1: Xác định hàm số \( g(t) \)
- Khi \( t \geq 4 \), tốc độ tăng trưởng chiều cao của cây tre được biểu diễn bằng hàm số \( g'(t) = k \cdot e^{-0,2t} \).
- Biết rằng \( k = 10 \cdot e^{2,8} \), ta thay vào:
\[ g'(t) = 10 \cdot e^{2,8} \cdot e^{-0,2t} = 10 \cdot e^{2,8 - 0,2t} \]
- Để tìm \( g(t) \), ta tích phân \( g'(t) \):
\[ g(t) = \int 10 \cdot e^{2,8 - 0,2t} \, dt \]
\[ g(t) = 10 \cdot \int e^{2,8 - 0,2t} \, dt \]
\[ g(t) = 10 \cdot \left( \frac{e^{2,8 - 0,2t}}{-0,2} \right) + C \]
\[ g(t) = -50 \cdot e^{2,8 - 0,2t} + C \]
- Ta biết rằng tại \( t = 4 \), \( g(4) = h(4) \). Ta tính \( h(4) \):
\[ h(4) = 10 \cdot e^{0,5 \cdot 4} + 30 = 10 \cdot e^2 + 30 \approx 10 \cdot 7,389 + 30 = 73,89 + 30 = 103,89 \, \text{cm} \]
- Thay \( t = 4 \) vào \( g(t) \) để tìm \( C \):
\[ g(4) = -50 \cdot e^{2,8 - 0,2 \cdot 4} + C = 103,89 \]
\[ g(4) = -50 \cdot e^{2,8 - 0,8} + C = 103,89 \]
\[ g(4) = -50 \cdot e^{2} + C = 103,89 \]
\[ g(4) = -50 \cdot 7,389 + C = 103,89 \]
\[ -369,45 + C = 103,89 \]
\[ C = 103,89 + 369,45 = 473,34 \]
- Vậy hàm số \( g(t) \) là:
\[ g(t) = -50 \cdot e^{2,8 - 0,2t} + 473,34 \]
Bước 2: Tính tích phân của \( g(t) \) từ \( t = 5 \) đến \( t = 6 \)
\[ \int_{5}^{6} g(t) \, dt = \int_{5}^{6} (-50 \cdot e^{2,8 - 0,2t} + 473,34) \, dt \]
\[ = \int_{5}^{6} -50 \cdot e^{2,8 - 0,2t} \, dt + \int_{5}^{6} 473,34 \, dt \]
- Tích phân đầu tiên:
\[ \int_{5}^{6} -50 \cdot e^{2,8 - 0,2t} \, dt = -50 \cdot \left[ \frac{e^{2,8 - 0,2t}}{-0,2} \right]_{5}^{6} \]
\[ = 250 \cdot \left[ e^{2,8 - 0,2t} \right]_{5}^{6} \]
\[ = 250 \cdot \left( e^{2,8 - 0,2 \cdot 6} - e^{2,8 - 0,2 \cdot 5} \right) \]
\[ = 250 \cdot \left( e^{2,8 - 1,2} - e^{2,8 - 1} \right) \]
\[ = 250 \cdot \left( e^{1,6} - e^{1,8} \right) \]
\[ \approx 250 \cdot (4,953 - 6,049) \]
\[ \approx 250 \cdot (-1,096) \]
\[ \approx -274 \]
- Tích phân thứ hai:
\[ \int_{5}^{6} 473,34 \, dt = 473,34 \cdot (6 - 5) = 473,34 \]
- Tổng các tích phân:
\[ \int_{5}^{6} g(t) \, dt = -274 + 473,34 = 199,34 \]
Vậy lượng nước tiêu thụ trong cả tuần thứ 6 của cây tre khoảng 199,34 lít (làm tròn đến hàng phần chục).
Đáp số: 199,34 lít.