Luyện tập →
Câu hỏi › Lớp 11 › Đạo hàm › Vi phân

Bài toán sai số tương đối qua vi phân (đại lượng luỹ thừa).

Lớp 11 · Vi phân
Khi đo hình cầu bán kính $r$, người ta được $r = 100$ (đơn vị độ dài) với sai số tuyệt đối không vượt quá $|\Delta r| \le 3$. Dùng vi phân, hãy ước lượng sai số tương đối (tối đa) của thể tích $V$, biết $V = \dfrac{4}{3}\pi r^3$.
A $12\%$
B $6\%$
C $9\%$
D $3\%$
LỜI GIẢI

Bước 1 — Sai số tương đối của phép đo.
Sai số tương đối $=$ (sai số tuyệt đối) $\div$ (giá trị đo). Coi $dr \approx \Delta r$, ta có:
$\left|\dfrac{dr}{r}\right| = \dfrac{3}{100} = 3\%$.
Cần truyền sai số này sang đại lượng dẫn xuất thể tích $V$.

Bước 2 — Vi phân của đại lượng dẫn xuất.
$V = \dfrac{4}{3}\pi r^3$ ⇒ $dV = \dfrac{4}{3}\pi\cdot 3r^{2}\,dr$ (đạo hàm theo $r$ rồi nhân $dr$).

Bước 3 — Lập TỈ SỐ để được sai số tương đối của thể tích $V$.
Sai số tương đối là $\left|\dfrac{dV}{V}\right|$, KHÔNG phải $dV$ (giá trị tuyệt đối).
$\dfrac{dV}{V} = \dfrac{\dfrac{4}{3}\pi\cdot 3r^{2}}{\dfrac{4}{3}\pi r^{3}}\,dr = 3\,\dfrac{dr}{r}$.
Hằng số $\dfrac{4}{3}\pi$ ở tử và mẫu TRIỆT TIÊU — chỉ còn lại hệ số $3$ là BẬC luỹ thừa của $r$.

Bước 4 — Thay số.
$\left|\dfrac{dV}{V}\right| = 3\cdot \left|\dfrac{dr}{r}\right| = 3\cdot 3\% = 9\%$.

Kết luận: sai số tương đối (tối đa) của thể tích $V$ là $9\%$ — bằng $3$ lần sai số của phép đo (hằng số trong công thức không ảnh hưởng).

59% trả lời đúng 513 đúng · 361 sai
← Tìm câu hỏi khác