Bài 45 trang 97 SGK Đại số và Giải tích 12 Nâng cao


Sự tăng trưởng của một loại vi khuẩn tuân theo công thức , trong đó A là số lượng vi khuẩn ban đầu, r là ti lệ tăng trưởng (r > 0), t là thời gian tăng trưởng. Biết rằng số lượng vi khuẩn ban đầu là 100 con và sau 5 giờ có 300 con. Hỏi sau 10 giờ có bao nhiêu con vi khuẩn? Sau bao lâu số lượng vi khuẩn ban đầu sẽ tăng gấp đôi?

Đề bài

Sự tăng trưởng của một loại vi khuẩn tuân theo công thức \(S = A.{e^{rt}}\), trong đó A là số lượng vi khuẩn ban đầu, r là tỉ lệ tăng trưởng (r > 0), t là thời gian tăng trưởng. Biết rằng số lượng vi khuẩn ban đầu là 100 con và sau 5 giờ có 300 con. Hỏi sau 10 giờ có bao nhiêu con vi khuẩn? Sau bao lâu số lượng vi khuẩn ban đầu sẽ tăng gấp đôi?

Phương pháp giải - Xem chi tiết

- Tìm tỉ lệ tăng trưởng

- Thay vào công thức và suy ra sau 10 giờ có bao nhiêu vi khuẩn.

Lời giải chi tiết

Sau 5 giờ, từ công thức S=A.ert ta có:

300 = 100.e5r => 3=e5r

\( \Leftrightarrow 5r = \ln 3 \Leftrightarrow r = \frac{{\ln 3}}{5}\)

Sau 10 giờ số lượng vi khuẩn là

\(\begin{array}{l}S = A{e^{rt}} = 100{e^{\frac{{\ln 3}}{5}.10}}\\ \Leftrightarrow S = 100{e^{2\ln 3}} = 100{\left( {{e^{\ln 3}}} \right)^2}\\ = {100.3^2} = 100.9 = 900\end{array}\)

Khi số lượng vi khuẩn tăng lên gấp đôi tức là có \(100.2 = 200\) con

Ta có:

\(\begin{array}{l}200 = 100{e^{\frac{{\ln 3}}{5}t}}\\ \Leftrightarrow 2 = {e^{\frac{{\ln 3}}{5}t}}\\ \Leftrightarrow \frac{{\ln 3}}{5}t = \ln 2\\ \Leftrightarrow t = \ln 2:\frac{{\ln 3}}{5}\\ \Leftrightarrow t = \frac{{5\ln 2}}{{\ln 3}}\end{array}\)

\( \approx 3,15\) giờ = 3 giờ 9 phút.

Loigiaihay.com


Bình chọn:
3.6 trên 5 phiếu

Các bài liên quan: - Bài 4. Số e và loogarit tự nhiên

>> Luyện thi tốt nghiệp THPT và Đại học năm 2021, mọi lúc, mọi nơi tất cả các môn cùng các thầy cô giỏi nổi tiếng, dạy hay dễ hiểu trên Tuyensinh247.com. Đã có đầy đủ các khóa học từ nền tảng tới luyện thi chuyên sâu.


Gửi bài