Câu 17.
Để tính thể tích tối đa mà cốc có thể chứa được, ta sẽ sử dụng phương pháp tính thể tích khối tròn xoay.
Bước 1: Xác định phương trình của đường parabol.
Thiết diện dọc của cốc là một đường parabol, ta giả sử phương trình của đường parabol là .
Bước 2: Xác định các điểm trên đường parabol.
Theo hình vẽ, ta thấy rằng khi , . Khi , . Ta thay vào phương trình để tìm :
Vậy phương trình của đường parabol là:
Bước 3: Tính thể tích khối tròn xoay.
Thể tích của khối tròn xoay tạo bởi đường parabol quay quanh trục từ đến được tính bằng công thức:
Bước 4: Thực hiện phép tích phân.
Do tính chất chẵn của hàm , ta có:
Tính tích phân:
Vậy:
Bước 5: Tính thể tích cuối cùng.
Lấy giá trị :
Kết quả làm tròn đến hàng đơn vị:
Vậy thể tích tối đa mà cốc có thể chứa được là 628 cm³.
Câu 18.
Để tính khả năng một người dân của tỉnh Khánh Hòa bị bệnh phổi, chúng ta sẽ sử dụng quy tắc xác suất tổng hợp. Cụ thể, chúng ta sẽ tính xác suất của hai trường hợp sau:
1. Người dân nghiện thuốc lá và bị bệnh phổi.
2. Người dân không nghiện thuốc lá nhưng vẫn bị bệnh phổi.
Bước 1: Tính xác suất người dân nghiện thuốc lá và bị bệnh phổi.
- Xác suất người dân nghiện thuốc lá là 20%.
- Trong số người nghiện thuốc lá, xác suất bị bệnh phổi là 70%.
Vậy xác suất người dân nghiện thuốc lá và bị bệnh phổi là:
Bước 2: Tính xác suất người dân không nghiện thuốc lá nhưng vẫn bị bệnh phổi.
- Xác suất người dân không nghiện thuốc lá là 80% (vì 100% - 20% = 80%).
- Trong số người không nghiện thuốc lá, xác suất bị bệnh phổi là 15%.
Vậy xác suất người dân không nghiện thuốc lá nhưng vẫn bị bệnh phổi là:
Bước 3: Tính tổng xác suất người dân bị bệnh phổi.
Vậy khả năng một người dân của tỉnh Khánh Hòa bị bệnh phổi là 26%.
Đáp số: 26%
Câu 19.
Để tìm số lượng vi khuẩn lớn nhất, chúng ta cần tìm giá trị lớn nhất của hàm số .
Bước 1: Tìm đạo hàm của :
Áp dụng quy tắc thương:
Bước 2: Tìm điểm cực trị bằng cách giải phương trình :
Bước 3: Kiểm tra dấu của đạo hàm để xác định tính chất của điểm cực trị:
- Khi , , do đó .
- Khi , , do đó .
Vậy là điểm cực đại của hàm số .
Bước 4: Tính giá trị của tại điểm cực đại:
Vậy số lượng vi khuẩn lớn nhất là:
Đáp số: Số lượng vi khuẩn lớn nhất là .
Câu 20.
Để tính tổng số tiền để lát gạch và trồng cỏ trên mảnh đất, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
Bước 1: Xác định diện tích của mảnh đất hình chữ nhật
Chiều dài: 60m
Chiều rộng: 20m
Diện tích mảnh đất hình chữ nhật:
Bước 2: Xác định diện tích phần trồng cỏ
Hai hình giới hạn bởi hai đường parabol có đỉnh cách nhau 40m. Ta giả sử mỗi hình parabol có dạng và đỉnh của chúng nằm ở giữa mảnh đất, tức là ở khoảng cách 20m từ mỗi đầu chiều dài.
Diện tích một hình parabol:
Do hai đỉnh cách nhau 40m, ta có:
Vậy diện tích một hình parabol:
Diện tích hai hình parabol:
Bước 3: Xác định diện tích phần lát gạch
Diện tích phần lát gạch:
Bước 4: Tính chi phí lát gạch và trồng cỏ
Chi phí lát gạch:
Chi phí trồng cỏ:
Tổng chi phí:
Kết luận
Tổng số tiền để lát gạch và trồng cỏ trên mảnh đất đó là:
Câu 21.
Để tính xác suất để trong 2 sản phẩm lấy ra có ít nhất một chính phẩm, ta sẽ tính xác suất để cả hai sản phẩm đều là phế phẩm và sau đó lấy 1 trừ đi xác suất này.
Bước 1: Xác định tổng số sản phẩm trong mỗi lô.
- Lô 1: 7 chính phẩm + 3 phế phẩm = 10 sản phẩm.
- Lô 2: 8 chính phẩm + 2 phế phẩm = 10 sản phẩm.
Bước 2: Xác định số cách chọn 2 sản phẩm từ lô 1 và 3 sản phẩm từ lô 2.
- Số cách chọn 2 sản phẩm từ lô 1:
- Số cách chọn 3 sản phẩm từ lô 2:
Bước 3: Xác định số cách chọn 2 sản phẩm từ tổng số sản phẩm đã lấy ra.
- Tổng số sản phẩm đã lấy ra: 2 (từ lô 1) + 3 (từ lô 2) = 5 sản phẩm.
- Số cách chọn 2 sản phẩm từ 5 sản phẩm:
Bước 4: Xác định số cách chọn 2 phế phẩm từ tổng số sản phẩm đã lấy ra.
- Số phế phẩm từ lô 1: 3 phế phẩm.
- Số phế phẩm từ lô 2: 2 phế phẩm.
- Tổng số phế phẩm: 3 + 2 = 5 phế phẩm.
- Số cách chọn 2 phế phẩm từ 5 phế phẩm:
Bước 5: Tính xác suất để cả hai sản phẩm đều là phế phẩm.
- Xác suất để cả hai sản phẩm đều là phế phẩm:
Bước 6: Tính xác suất để trong 2 sản phẩm đó có ít nhất một chính phẩm.
- Xác suất để trong 2 sản phẩm đó có ít nhất một chính phẩm:
Vậy xác suất để trong 2 sản phẩm đó có ít nhất một chính phẩm là 0.999.
Câu 22.
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Tính thời gian cần thiết để in 50.000 tờ quảng cáo với n máy.
2. Tính chi phí vận hành n máy.
3. Tính tổng chi phí.
4. Tìm giá trị của n để tổng chi phí nhỏ nhất.
Bước 1: Tính thời gian cần thiết để in 50.000 tờ quảng cáo với n máy.
Mỗi máy in được 3600 bản trong một giờ, vậy n máy sẽ in được bản trong một giờ. Thời gian cần thiết để in 50.000 bản là:
Bước 2: Tính chi phí vận hành n máy.
Chi phí để vận hành một máy trong mỗi lần in là 50.000 đồng, vậy chi phí để vận hành n máy là:
Bước 3: Tính chi phí cho n máy chạy trong một giờ.
Chi phí cho n máy chạy trong một giờ là:
Bước 4: Tính tổng chi phí.
Tổng chi phí để in 50.000 bản với n máy là:
Bước 5: Tìm giá trị của n để tổng chi phí nhỏ nhất.
Để tìm giá trị của n để tổng chi phí nhỏ nhất, chúng ta sẽ tính đạo hàm của và tìm điểm cực tiểu.
Đặt :
Vì n phải là số nguyên, chúng ta sẽ kiểm tra các giá trị gần nhất là n = 5 và n = 6.
- Với n = 5:
- Với n = 6:
So sánh hai giá trị, thấy rằng .
Vậy để in 50.000 tờ quảng cáo với chi phí nhỏ nhất, nên sử dụng 5 máy in.
Đáp số: 5 máy in.
Câu 23.
Để giải quyết bài toán này, chúng ta cần tính toán chi phí hoạt động của công ty dựa trên số lượng máy móc sử dụng và thời gian hoạt động của chúng. Chúng ta sẽ tìm số máy móc tối ưu để chi phí hoạt động là thấp nhất.
Bước 1: Xác định các thông số:
- Tổng số quả bóng cần sản xuất: 8000 quả.
- Mỗi máy sản xuất được 30 quả bóng trong một giờ.
- Chi phí thiết lập mỗi máy: 200 nghìn đồng.
- Chi phí giám sát mỗi giờ: 192 nghìn đồng.
Bước 2: Xác định số máy móc cần thiết:
Giả sử công ty sử dụng máy móc. Thời gian để sản xuất 8000 quả bóng với máy móc là:
Bước 3: Tính tổng chi phí:
Chi phí thiết lập máy móc:
Chi phí giám sát trong thời gian giờ:
Tổng chi phí hoạt động:
Bước 4: Tìm giá trị để chi phí tổng là thấp nhất:
Để tìm giá trị tối ưu, chúng ta sẽ sử dụng đạo hàm để tìm điểm cực tiểu của hàm số .
Tính đạo hàm:
Đặt đạo hàm bằng 0 để tìm điểm cực tiểu:
Bước 5: Kiểm tra giá trị :
Vậy, công ty nên sử dụng 16 máy móc để chi phí hoạt động là thấp nhất.
Đáp số: 16 máy móc.
Câu 24.
Để tính thể tích nước trong bể sau khi bơm được 9 giây, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Tìm hàm số thể tích nước h(t):
- Biết rằng , ta có thể suy ra bằng cách tích phân .
- Tích phân :
- Vì ban đầu bể không có nước, tức là , nên . Vậy:
2. Xác định các tham số a và b:
- Biết rằng sau 3 giây thì thể tích nước trong bể là , ta có:
- Biết rằng sau 6 giây thì thể tích nước trong bể là , ta có:
3. Giải hệ phương trình để tìm a và b:
- Ta có hệ phương trình:
- Chia cả hai vế của phương trình thứ hai cho 4:
- Lấy phương trình này trừ đi phương trình thứ nhất:
- Thay vào phương trình :
4. Tính thể tích nước sau 9 giây:
- Thay và vào hàm số :
- Tính :
Vậy thể tích nước trong bể sau khi bơm được 9 giây là .