Chào các em! Bài tập 1.5 trang 13 trong sách giáo khoa Toán 12, Tập 1 là một bài toán thực tế rất hay, giúp các em thấy được ứng dụng của toán học trong việc mô hình hóa các hiện tượng tự nhiên. Cụ thể, bài toán này sẽ vận dụng kiến thức về hàm số, đạo hàm và giới hạn để phân tích sự thay đổi dân số của một thị trấn.
Giả sử số dân của một thị trấn sau t năm kể từ năm 2000 được mô tả bởi hàm số:
Trong đó, N(t) được tính bằng nghìn người.
a) Tính số dân của thị trấn đó vào các năm 2000 và 2015.
b) Tính đạo hàm N’(t) và . Từ đó giải thích tại sao dân số của thị trấn đó luôn tăng nhưng sẽ không vượt qua một ngưỡng nào đó.
Bài toán này có hai yêu cầu chính:
Tính toán giá trị hàm số: Các em chỉ cần xác định giá trị của t tương ứng với năm cần tính, sau đó thay vào hàm số N(t) để tìm số dân.
Năm 2000 ứng với t=0.
Năm 2015 ứng với t=15.
Phân tích sự biến đổi của hàm số:
Tính đạo hàm N′(t): Sử dụng công thức đạo hàm của hàm phân thức để xét sự đồng biến hay nghịch biến của hàm số.
Tính giới hạn : Tính giới hạn của hàm số khi t tiến tới vô cực để tìm ra ngưỡng giới hạn của dân số.
a) Dân số của thị trấn đó vào năm 2000 là:
(nghìn người)
Dân số của thị trấn đó vào năm 2015 là:
(nghìn người)
b) Ta có:
Vì và nên dân số của thị trấn đó luôn tăng nhưng sẽ không vượt qua ngưỡng 25 nghìn người.
Qua bài tập này, các em đã thấy được sức mạnh của đạo hàm và giới hạn trong việc phân tích các bài toán thực tế. Đạo hàm giúp chúng ta xác định xu hướng tăng/giảm của một đại lượng, còn giới hạn giúp chúng ta tìm ra ngưỡng giá trị mà đại lượng đó không thể vượt qua.
• Xem thêm:
Bài 1.8 trang 14 Toán 12 Tập 1 Kết nối tri thức: Cho hàm số y = f(x) = |x|. a) Tính các giới hạn...