Để tìm chiều cao của cây sau 4 năm trồng xuống đất, ta cần thực hiện các bước sau:
Bước 1: Tính chiều cao của cây sau 4 năm trong chậu
Cho biết tốc độ thay đổi chiều cao của cây trong chậu là \( h'(t) = 0,2t + 0,15 \) với \( 0 \leq t \leq 4 \).
Để tìm chiều cao của cây sau 4 năm, ta cần tính tích phân của \( h'(t) \) từ 0 đến 4:
\[
h(t) = \int (0,2t + 0,15) \, dt
\]
Tính tích phân:
\[
h(t) = \int 0,2t \, dt + \int 0,15 \, dt = 0,1t^2 + 0,15t + C
\]
Vì cây được gieo trồng từ hạt, nên tại thời điểm \( t = 0 \), chiều cao của cây là 0, tức là \( h(0) = 0 \). Do đó:
\[
h(0) = 0,1(0)^2 + 0,15(0) + C = 0 \implies C = 0
\]
Vậy, hàm số chiều cao là:
\[
h(t) = 0,1t^2 + 0,15t
\]
Tính chiều cao sau 4 năm:
\[
h(4) = 0,1(4)^2 + 0,15(4) = 0,1 \times 16 + 0,6 = 1,6 + 0,6 = 2,2 \, \text{mét}
\]
Bước 2: Tính chiều cao của cây sau 4 năm trồng xuống đất
Khi cây được trồng xuống đất, tốc độ thay đổi chiều cao là \( h'(t) = \frac{11}{t} \) với \( t \geq 4 \).
Ta cần tính chiều cao của cây sau 4 năm trồng xuống đất, tức là sau 8 năm kể từ khi gieo trồng. Tính tích phân của \( h'(t) \) từ 4 đến 8:
\[
h(t) = \int \frac{11}{t} \, dt = 11 \ln |t| + C
\]
Tại thời điểm \( t = 4 \), chiều cao của cây là 2,2 mét, tức là:
\[
h(4) = 11 \ln 4 + C = 2,2
\]
Giải phương trình để tìm \( C \):
\[
C = 2,2 - 11 \ln 4
\]
Tính chiều cao sau 8 năm:
\[
h(8) = 11 \ln 8 + C = 11 \ln 8 + 2,2 - 11 \ln 4
\]
Sử dụng tính chất logarit: \( \ln 8 - \ln 4 = \ln \frac{8}{4} = \ln 2 \)
\[
h(8) = 11 \ln 2 + 2,2
\]
Tính giá trị:
\[
\ln 2 \approx 0,693
\]
\[
h(8) = 11 \times 0,693 + 2,2 \approx 7,623 + 2,2 = 9,823
\]
Làm tròn đến hàng phần mười:
Chiều cao của cây sau 4 năm trồng xuống đất là khoảng \( 9,8 \) mét.