Câu 17 trang 29 sgk đại số và giải tích 11 nâng cao

\[\eqalign{& \sin \left[ {{\pi \over {182}}\left[ {t - 80} \right]} \right] = 1\cr &\text{ với }\,t \in\mathbb Z\,\text{ và }\,0 < t \le 365 \cr& \Leftrightarrow {\pi \over {182}}\left[ {t - 80} \right] = {\pi \over 2} + k2\pi \cr&\Leftrightarrow t = 364k + 171 \cr& 0 < 364k + 171 \le 365 \cr&\Leftrightarrow - {{171} \over {364}} < k \le {{194} \over {364}} \Leftrightarrow k = 0 \cr} \]
Lựa chọn câu để xem lời giải nhanh hơn
  • LG a
  • LG b
  • LG c

Số giờ có ánh sáng mặt trời của một thành phố A ở vĩ độ 40˚ bắc trong ngày thứ t của một năm không nhuận được cho bởi hàm số

\[d\left[ t \right] = 3\sin \left[ {{\pi \over {182}}\left[ {t - 80} \right]} \right] + 12\] với \[t \in Z\] và \[0 < t \le 365.\]

a. Thành phố A có đúng 12 giờ có ánh sáng mặt trời vào ngày nào trong năm ?

b. Vào ngày nào trong năm thì thành phố A có ít giờ có ánh sáng mặt trời nhất ?

c. Vào ngày nào trong năm thì thành phố A có nhiều giờ có ánh sáng mặt trời nhất ?

LG a

Thành phố A có đúng 12 giờ có ánh sáng mặt trời vào ngày nào trong năm ?

Lời giải chi tiết:

Ta giải phương trình \[d[t] = 12\] với \[t \in\mathbb Z\] và \[0 < t 365\]

Ta có \[d[t] = 12 \]

\[ \Leftrightarrow 3\sin \left[ {\frac{\pi }{{182}}\left[ {t - 80} \right]} \right] + 12 = 12\]

\[\Leftrightarrow \sin \left[ {{\pi \over {182}}\left[ {t - 80} \right]} \right] = 0 \]

\[\Leftrightarrow {\pi \over {182}}\left[ {t - 80} \right] = k\pi \]

\[ \Leftrightarrow t - 80 = 182k\]

\[ \Leftrightarrow t = 182k + 80\,\left[ {\,k \in\mathbb Z} \right]\]

Ta lại có

\[0 < 182k + 80 \le 365\]

\[\Leftrightarrow - {{80} \over {182}} < k \le {{285} \over {182}}\]

\[\Leftrightarrow \left[ {\matrix{{k = 0} \cr {k = 1} \cr} } \right.\]

Vậy thành phố \[A\] có đúng \[12\] giờ ánh sáng mặt trời vào ngày thứ \[80\] [ứng với \[k = 0\]] và ngày thứ \[262\] [ứng với \[k = 1\]] trong năm.

LG b

Vào ngày nào trong năm thì thành phố A có ít giờ có ánh sáng mặt trời nhất ?

Lời giải chi tiết:

Do\[\sin \left[ {\frac{\pi }{{182}}\left[ {t - 80} \right]} \right] \ge - 1\] \[ \Rightarrow d\left[ t \right] \le 3.\left[ { - 1} \right] + 12 = 9\]với mọi \[x\]

Vậy thành phố \[A\] có ít giờ ánh sáng mặt trời nhất khi và chỉ khi :

\[\sin \left[ {{\pi \over {182}}\left[ {t - 80} \right]} \right] = - 1\] \[\text{ với }\] \[\,t \in \mathbb Z\,\text { và }\,0 < t \le 365\]

Phương trình đó cho ta

\[{\pi \over {182}}\left[ {t - 80} \right] = - {\pi \over 2} + k2\pi \]

\[ \Leftrightarrow t - 80 = 182\left[ { - \frac{1}{2} + 2k} \right]\]

\[ \Leftrightarrow t = 364k - 11\,\left[ {\,k \in\mathbb Z} \right]\]

Mặt khác,\[0 < 364k - 11 \le 365 \] \[\Leftrightarrow {{11} \over {364}} < k \le {{376} \over {364}} \Leftrightarrow k = 1\] [do \[k\] nguyên]

Vậy thành phố \[A\] có ít giờ ánh sáng mặt trời nhất [\[9\] giờ] khi \[t = 353\], tức là vào ngày thứ \[353\] trong năm.

LG c

Vào ngày nào trong năm thì thành phố A có nhiều giờ có ánh sáng mặt trời nhất ?

Lời giải chi tiết:

Vì \[\sin \left[ {\frac{\pi }{{182}}\left[ {t - 80} \right]} \right] \le 1 \] \[\Rightarrow d\left[ t \right] \le 3.1 + 12 = 15\] nên d[t] đạt GTLN khi\[\sin \left[ {\frac{\pi }{{182}}\left[ {t - 80} \right]} \right] = 1 \]

Ta phải giải phương trình :

\[\eqalign{
& \sin \left[ {{\pi \over {182}}\left[ {t - 80} \right]} \right] = 1\cr &\text{ với }\,t \in\mathbb Z\,\text{ và }\,0 < t \le 365 \cr
& \Leftrightarrow {\pi \over {182}}\left[ {t - 80} \right] = {\pi \over 2} + k2\pi \cr&\Leftrightarrow t = 364k + 171 \cr
& 0 < 364k + 171 \le 365 \cr&\Leftrightarrow - {{171} \over {364}} < k \le {{194} \over {364}} \Leftrightarrow k = 0 \cr} \]

Vậy thành phố \[A\] có nhiều giờ có ánh sáng mặt trời nhất [\[15\] giờ] vào ngày thứ \[171\] trong năm.

Video liên quan

Chủ Đề