Trợ lý học tập AI - Câu trả lời này chỉ mang tính tham khảo
Câu 7:
Để tìm diện tích lớn nhất của hình chữ nhật \(ABCD\), ta cần xác định tọa độ của các điểm \(B\) và \(C\) trên đồ thị hàm số \(y = 2e^{-x^2}\).
Giả sử \(B(x, y)\) và \(C(-x, y)\) là hai điểm trên đồ thị, khi đó \(y = 2e^{-x^2}\).
Diện tích của hình chữ nhật \(ABCD\) là:
\[
S = 2x \cdot y = 2x \cdot 2e^{-x^2} = 4x e^{-x^2}
\]
Để tìm giá trị lớn nhất của \(S\), ta cần tìm giá trị lớn nhất của hàm số \(S(x) = 4x e^{-x^2}\).
Tính đạo hàm của \(S(x)\):
\[
S'(x) = \frac{d}{dx}(4x e^{-x^2}) = 4(e^{-x^2} + x \cdot (-2x) e^{-x^2}) = 4e^{-x^2}(1 - 2x^2)
\]
Đặt \(S'(x) = 0\), ta có:
\[
4e^{-x^2}(1 - 2x^2) = 0
\]
Vì \(e^{-x^2} \neq 0\) với mọi \(x\), nên:
\[
1 - 2x^2 = 0 \implies x^2 = \frac{1}{2} \implies x = \pm \frac{\sqrt{2}}{2}
\]
Ta cần kiểm tra dấu của \(S'(x)\) để xác định điểm cực đại. Xét dấu của \(S'(x)\) trên các khoảng:
- Khi \(x < -\frac{\sqrt{2}}{2}\), \(S'(x) > 0\).
- Khi \(-\frac{\sqrt{2}}{2} < x < \frac{\sqrt{2}}{2}\), \(S'(x) < 0\).
- Khi \(x > \frac{\sqrt{2}}{2}\), \(S'(x) > 0\).
Vậy \(S(x)\) đạt cực đại tại \(x = \pm \frac{\sqrt{2}}{2}\).
Tính giá trị lớn nhất của \(S(x)\):
\[
S\left(\frac{\sqrt{2}}{2}\right) = 4 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} \cdot e^{-\left(\frac{\sqrt{2}}{2}\right)^2} = 2\sqrt{2} \cdot e^{-\frac{1}{2}}
\]
Tính giá trị này:
\[
S\left(\frac{\sqrt{2}}{2}\right) = 2\sqrt{2} \cdot \frac{1}{\sqrt{e}} = \frac{2\sqrt{2}}{\sqrt{e}}
\]
Sử dụng giá trị gần đúng của \(e \approx 2.718\), ta có:
\[
\sqrt{e} \approx 1.6487
\]
Do đó:
\[
S\left(\frac{\sqrt{2}}{2}\right) \approx \frac{2\sqrt{2}}{1.6487} \approx 1.715
\]
Vậy diện tích lớn nhất của hình chữ nhật \(ABCD\) là khoảng \(1.72\) (làm tròn đến hàng phần trăm).
Hãy giúp mọi người biết câu trả lời này thế nào?
0/5(0 đánh giá)
0
0 bình luận
Bình luận
Nếu bạn muốn hỏi bài tập
Các câu hỏi của bạn luôn được giải đáp dưới 10 phút
FQA.vn Nền tảng kết nối cộng đồng hỗ trợ giải bài tập học sinh trong khối K12. Sản phẩm được phát triển bởi CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ GIA ĐÌNH (FTECH CO., LTD)
Điện thoại: 1900636019
Email: info@fqa.vn
Địa chỉ: Số 21 Ngõ Giếng, Phố Đông Các, Phường Ô Chợ Dừa, Quận Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam.