Một vật chuyển động dọc theo trục số nằm ngang chiều dương từ trái sang phải

Giải sách bài tập Toán 12 Bài 1: Tính đơn điệu và cực trị của hàm số - Kết nối tri thức

Bài 1.10 trang 10 SBT Toán 12 Tập 1: Một vật chuyển động dọc theo trục số nằm ngang, chiều dương từ trái sang phải. Giả sử vị trí của vật x (mét) từ thời điểm t = 0 giây đến thời điểm t = 5 giây được cho bởi công thức x(t) = t³ – 7t² + 11t + 5.

a) Xác định vận tốc v của vật. Xác định khoảng thời gian vật chuyển động sang phải và khoảng thời gian vật chuyển sang trái.

b) Tìm tốc độ của vật và thời điểm vật dừng lại. Tính tốc độ cực đại của vật và khoảng thời gian từ t = 1 giây đến t = 4 giây.

c) Xác định gia tốc a của vật. Tìm khoảng thời gian vật tăng tốc và khoảng thời gian vật giảm tốc.

Lời giải:

a) Ta có: x(t) = t³ – 7t² + 11t + 5 với t ∈ [0; 5].

Vận tốc của vật là v(t) = x'(t) = 3t² – 14t + 11, t ∈ [0; 5].

                              v(t) = 0 ⇔ 3t² – 14t + 11 = 0 ⇔ t = 1 hoặc t = $\frac{11}{3}$ .

Ta có bảng biến thiên như sau:

Dựa vào bảng trên, v(t) > 0 khi t ∈ (0; 1) hoặc $\left(\frac{11}{3};5\right)$ ; v(t) < 0 khi t ∈ $\left(1;\frac{11}{3}\right)$.

Vật chuyển động theo chiều dương khi vận tốc v(t) > 0.

Do đó, vật chuyển động sang phải trong các khoảng thời điểm từ 0 đến 1 giây và từ $\frac{11}{3}$  giây đến 5 giây; vật chuyển động sang trái trong các khoảng thời gian từ 1 giây đến $\frac{11}{3}$  giây.

b) Tốc độ của vật là độ lớn của vận tốc, tức là:

$\left|v\left(t\right)\right|=\left|3t^2–14t+11\right|$, t ∈ [0; 5].

Ta có $\left|v\left(t\right)\right|$ = 0 ⇔ t = 1 hoặc t = $\frac{11}{3}$.

Vậy vật dừng lại tại các thời điểm t = 1 giây hoặc t = $\frac{11}{3}$  giây.

Ta có: v(t) = 3t² – 14t + 11, t ∈ [0; 5].

          v'(t) = 6t – 14, t ∈ [0; 5].

          v'(t) = 0 ⇔ 6t – 14 = 0 ⇔ t = $\frac{7}{3}.$

Xét trên đoạn [1; 4], ta có: v(1) = 0, v(4) = −5, v$\left(\frac{7}{3}\right)=\frac{-16}{3}$ .

Vì $\left|v\left(1\right)\right|<\left|v\left(4\right)\right|<\left|v\left(\frac{7}{3}\right)\right|$  do đó $\underset{t\in [1;4]}{\max }\left(v\left(t\right)\right)=\left|v\left(\frac{7}{3}\right)\right|=\frac{16}{3}$.

Vậy tốc độ cực đại của vật trong khoảng thời gian từ t = 1 giây đến t = 4 giây là $\frac{16}{3}$  (m/s).

c) Gia tốc của vật là: a(t) = v'(t) = 6t – 14.

Ta có bảng biến thiên sau:

Từ đây, a(t) > 0 khi t ∈ $\left(\frac{7}{3};5\right)$  và a(t) < 0 khi t ∈ $\left(0;\frac{7}{3}\right)$ .

Vật tăng tốc khi a(t) > 0 và vật giảm tốc khi a(t) < 0. Vậy vật tăng tốc trong khoảng thời gian từ $\frac{7}{3}$ giây đến 5 giây và vật giảm tốc trong khoảng thời gian từ 0 giây đến $\frac{7}{3}$  giây.

Lời giải Sách bài tập Toán lớp 12 Bài 1: Tính đơn điệu và cực trị của hàm số hay khác:

• Bài 1.1 trang 8 SBT Toán 12 Tập 1: Cho hàm f(x) xác định trên ℝ và đạo hàm f'(x) có đồ thị như hình bên. Sử dụng đồ thị hàm số y = f'(x) ....

• Bài 1.2 trang 9 SBT Toán 12 Tập 1: Tìm các khoảng đồng biến, khoảng nghịch biến và cực trị (nếu có) của các hàm số sau: ....

• Bài 1.3 trang 9 SBT Toán 12 Tập 1: Xét tính đơn điệu và tìm các cực trị (nếu có) của các hàm số sau: ....

• Bài 1.4 trang 9 SBT Toán 12 Tập 1: Tìm các khoảng đơn điệu và các cực trị (nếu có) của các hàm số sau: ....

• Bài 1.5 trang 9 SBT Toán 12 Tập 1: Tìm các giá trị của tham số m sao cho hàm số y = x³ + mx² + 3x + 2 đồng biến trên ℝ ....

• Bài 1.6 trang 9 SBT Toán 12 Tập 1: Chứng minh rằng hàm số $\mathrm{f}\left(\mathrm{x}\right)=\sqrt[3]{{\mathrm{x}}^2}$  không có đạo hàm tại x = 0 nhưng có cực tiểu tại điểm x = 0 ....

• Bài 1.7 trang 9 SBT Toán 12 Tập 1: Một nhà phân phối đồ chơi trẻ em xác định hàm chi phí C(x) và hàm doanh thu R(x) ....

• Bài 1.8 trang 9 SBT Toán 12 Tập 1: Hàm chi phí và hàm doanh thu (đều tính bằng triệu đồng) của một loại sản phẩm lần lượt ....

• Bài 1.9 trang 10 SBT Toán 12 Tập 1: Một con lắc lò xo, gồm một vật nặng có khối lượng 1 kg được gắn vào một lò xo được cố định một đầu ....

Xem thêm các bài giải sách bài tập Toán lớp 12 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

• SBT Toán 12 Bài 2: Giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số

• SBT Toán 12 Bài 3: Đường tiệm cận của đồ thị hàm số

• SBT Toán 12 Bài 4: Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số

• SBT Toán 12 Bài 5: Ứng dụng đạo hàm để giải quyết một số vấn đề liên quan đến thực tiễn

• SBT Toán 12 Bài tập cuối chương 1

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 12 hay khác:

• Giải sgk Toán 12 Kết nối tri thức
• Giải Chuyên đề học tập Toán 12 Kết nối tri thức
• Giải SBT Toán 12 Kết nối tri thức
• Giải lớp 12 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 12 Chân trời sáng tạo (các môn học)
• Giải lớp 12 Cánh diều (các môn học)

---