SGK Toán 11 - Kết nối tri thức với cuộc sống tập 1

Câu hỏi 5.32 - Mục Bài tập trang 124

1. Nội dung câu hỏi

Lực hấp dẫn tác dụng lên một đơn vị khối lượng ở khoảng cách r tính từ tâm Trái Đất là

$F(r)= \begin{cases}\frac{G M r}{R^3} & \text { nếu } r<R \\ \frac{G M}{r^2} & \text { nếu } r \geq R,\end{cases}$

trong đó M và R lần lượt là khối lượng và bán kính của Trái Đất, G là hằng số hấp dẫn. Xét tính liên tục của hàm số F(r).


2. Phương pháp giải

Dùng định nghĩa hàm số liên tục để xét tính liên tục của hàm số F(r).


3. Lời giải chi tiết

Vì $\mathrm{M}$ và $\mathrm{R}$ lần lượt là khối lượng và bán kính của Trái Đất, $\mathrm{G}$ là hằng số hấp dẫn, do đó $\mathrm{M}, \mathrm{R}, \mathrm{G}$ đều khác $0, r$ là khoảng cách nên $r>0$
Ta có: $F(r)=\left\{\begin{array}{l}\frac{G M r}{R^3} \text { nếu } r<R \\ \frac{G M}{r^2} \quad \text { nếu } r \geq R,\end{array}\right.$. Tập xác định của hàm số $F(r)$ là $(0 ;+\infty)$.
+) Với $\mathrm{r}<\mathrm{R}$ thì $\mathrm{F}(\mathrm{r})=\frac{G M r}{R^3}$ hay $\mathrm{F}(\mathrm{r})=\frac{G M}{R^3} . r$ là hàm đa thức nên nó liên tục trên $(0 ; \mathrm{R})$.
+) Với $r>R$ thì $F(r)=\frac{G M}{r^2}$ là hàm phân thức nên nó liên tục trên $(\mathrm{R} ;+\infty)$.
+) Tại $r=R$, ta có $F(R)=\frac{G M}{R^2}$.
$\lim _{r \rightarrow R^{+}} F(r)=\lim _{r \rightarrow R^{+}} \frac{G M}{r^2}=\frac{G M}{R^2} ; \lim _{r \rightarrow R^{-}} f(R)=\lim _{r \rightarrow R^{-}} \frac{G M r}{R^3}=\frac{G M R}{R^3}=\frac{G M}{R^2}$.
Do đó, $\lim _{r \rightarrow R^{+}} F(r)=\lim _{r \rightarrow R^{-}} F(r)=\frac{G M}{R^2}$ nên $\lim _{r \rightarrow R} F(r)=\frac{G M}{R^2}=F(R)$.
Suy ra hàm số $F(r)$ liên tục tại $r=R$.
Vậy hàm số $F(r)$ liên tục trên $(0 ;+\infty)$.

Fqa.vn
Bình chọn:
0/5 (0 đánh giá)
Báo cáo nội dung câu hỏi
Bình luận (0)
Bạn cần đăng nhập để bình luận
Bạn chắc chắn muốn xóa nội dung này ?
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
Location Địa chỉ: Số 21 Ngõ Giếng, Phố Đông Các, Phường Ô Chợ Dừa, Quận Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam.
Tải ứng dụng FQA
Người chịu trách nhiệm quản lý nội dung: Nguyễn Tuấn Quang Giấy phép thiết lập MXH số 07/GP-BTTTT do Bộ Thông tin và Truyền thông cấp ngày 05/01/2024
Copyright © 2023 fqa.vn All Rights Reserved