12Toán 12 Trả lời ngắn Vận dụng cao 692

Một hệ thu hồi dung môi theo dõi lưu lượng dung môi trong khoảng thời gian t∈[1;6]t \in \left[1; 6\right] (phút). Đồng hồ tại chỗ chỉ lưu lượng theo công thức
qđo(t)=−1310t2+69q_{\text{đo}}\left(t\right) = -\dfrac{13}{10}t^{2} + 69 (lít/phút),
nhưng đồng hồ bị lệch **tuyến tính**: qđo=a qthật+bq_{\text{đo}} = a\,q_{\text{thật}} + b với a>0a > 0; hai hằng số aa, bb chưa biết.
Hai dữ kiện hiệu chuẩn: tại thời điểm t0=4t_0 = 4 phút, thiết bị chuẩn đo được lưu lượng thật là 3737 lít/phút; và tổng thể tích dung môi **thật** chảy qua trong cả khoảng [1;6]\left[1; 6\right] là 193,33193{,}33 lít (do bể chuẩn cân đo).
Hỏi thể tích dung môi **thật** chảy qua trong khoảng [4;6]\left[4; 6\right] bằng bao nhiêu lít?

Câu hỏi có hữu ích?

Lời giải

Đáp án
5 5 , 3
Các bước giải
1
**Tổng biến thành một phương trình nhờ tính tuyến tính của tích phân.** Lấy tích phân hai vế của qđo=a qthật+bq_{\text{đo}} = a\,q_{\text{thật}} + b trên [1;6]\left[1; 6\right]:
2
I=∫16qđo dt=aQ+bTI = \int_{1}^{6} q_{\text{đo}}\,\mathrm{d}t = aQ + bT, với T=5T = 5.
3
Chú ý II **tính được** từ chính công thức đồng hồ: I=251,83I = 251{,}83 lít.
4
**Cặp chuẩn cho phương trình thứ hai.** Đồng hồ chỉ m0=qđo(4)=48,2m_0 = q_{\text{đo}}\left(4\right) = 48{,}2, còn lưu lượng thật là q0=37q_0 = 37, nên m0=aq0+bm_0 = aq_0 + b.
5
**Giải hệ.** Khử bb: I−Tm0=a(Q−Tq0)I - Tm_0 = a\left(Q - Tq_0\right), nên
6
a=251,83−5⋅48,2193,33−5⋅37=1,3a = \dfrac{251{,}83 - 5 \cdot 48{,}2}{193{,}33 - 5 \cdot 37} = 1{,}3 và b=48,2−1,3⋅37=0,1b = 48{,}2 - 1{,}3 \cdot 37 = 0{,}1.
7
**Thể tích thật trên đoạn con.** Từ qthật=qđo−baq_{\text{thật}} = \dfrac{q_{\text{đo}} - b}{a}, lấy tích phân trên [4;6]\left[4; 6\right]:
8
∫46qthật dt=J−(6−4)ba\int_{4}^{6} q_{\text{thật}}\,\mathrm{d}t = \dfrac{J - \left(6 - 4\right)b}{a}, với J=∫46qđo dt=72,13J = \int_{4}^{6} q_{\text{đo}}\,\mathrm{d}t = 72{,}13.
9
Thay số: 72,13−2⋅0,11,3≈55,3\dfrac{72{,}13 - 2 \cdot 0{,}1}{1{,}3} \approx 55{,}3 lít.
10
**Hai lối tắt đều hỏng.** Chia thẳng JJ cho aa mà quên trừ phần (d−c)b\left(d - c\right)b là bỏ mất phần lệch cố định của đồng hồ, vì b=0,1≠0b = 0{,}1 \ne 0. Còn lấy tổng QQ nhân tỉ lệ độ dài đoạn cũng sai, vì lưu lượng **không** phân bố đều: qđo(4)=48,2q_{\text{đo}}\left(4\right) = 48{,}2 khác qđo(6)=22,2q_{\text{đo}}\left(6\right) = 22{,}2.
Lời giải có hữu ích?
Xem dạng tự luận của câu này

Một hệ thu hồi dung môi theo dõi lưu lượng dung môi trong khoảng thời gian t∈[1;6]t \in \left[1; 6\right] (phút). Đồng hồ tại chỗ chỉ lưu lượng theo công thức
qđo(t)=−1310t2+69q_{\text{đo}}\left(t\right) = -\dfrac{13}{10}t^{2} + 69 (lít/phút),
nhưng đồng hồ bị lệch **tuyến tính**: qđo=a qthật+bq_{\text{đo}} = a\,q_{\text{thật}} + b với a>0a > 0; hai hằng số aa, bb chưa biết.
Hai dữ kiện hiệu chuẩn: tại thời điểm t0=4t_0 = 4 phút, thiết bị chuẩn đo được lưu lượng thật là 3737 lít/phút; và tổng thể tích dung môi **thật** chảy qua trong cả khoảng [1;6]\left[1; 6\right] là 193,33193{,}33 lít (do bể chuẩn cân đo).
Tìm hai hệ số hiệu chuẩn aa, bb, rồi tính thể tích thật chảy qua trong khoảng [4;6]\left[4; 6\right].

Đáp án 55,355{,}3

Câu hỏi cùng chủ đề

TN
Một chất điểm chuyển động thẳng với vận tốc v(t)=2t−6v(t) = 2t - 6 (m/s), trong đó tt tính bằng giây. Tính độ dịch chuyển của chất điểm trong 44 giây đầu tiên.
Trắc nghiệm Nguyên hàm và tích phân Thông hiểu 16 1422
ĐS
Một chất điểm chuyển động thẳng với vận tốc v(t)=4t−4v(t) = 4t - 4 (m/s), trong đó tt tính bằng giây.
Đúng – Sai Nguyên hàm và tích phân Vận dụng 2 231
TLN
Một chất điểm chuyển động thẳng với vận tốc v(t)=t−1v(t) = t - 1 (m/s), trong đó tt tính bằng giây. Tính quãng đường (mét) chất điểm đi được trong 33 giây đầu tiên.
Trả lời ngắn Nguyên hàm và tích phân Vận dụng 10 904
TN
Một chất điểm chuyển động thẳng với vận tốc v(t)=t−2v(t) = t - 2 (m/s), trong đó tt tính bằng giây. Tính quãng đường chất điểm đi được trong 66 giây đầu tiên.
Trắc nghiệm Nguyên hàm và tích phân Vận dụng 20 1321
TLN
Một bể chứa nước thô nhận nước từ tuyến bơm cấp. Trong ca làm việc 0≤t≤170 \le t \le 17 (giờ), cảm biến ghi lưu lượng vào qv(t)q_v\left(t\right) (m3/giờ\text{m}^3/\text{giờ}) bằng hai công thức:
qv(t)=11t+68q_v\left(t\right) = 11t + 68 khi 0≤t≤50 \le t \le 5, và qv(t)=3t−9q_v\left(t\right) = 3t - 9 khi 8≤t≤178 \le t \le 17.
Trong khoảng 5<t<85 < t < 8 cảm biến **mất dữ liệu**. Quy ước vận hành: lấy **nội suy tuyến tính** giữa hai số đọc tốt ở hai đầu khoảng trống, tức giữa qv(5)=123q_v\left(5\right) = 123 và qv(8)=15q_v\left(8\right) = 15.
Lịch xả có hai giai đoạn: qx(t)=48q_x\left(t\right) = 48 m3/giờ\text{m}^3/\text{giờ} khi 0≤t≤110 \le t \le 11, và qx(t)=17q_x\left(t\right) = 17 m3/giờ\text{m}^3/\text{giờ} khi 11<t≤1711 < t \le 17.
<table><tr><th>Khoảng</th><th>qv(t)q_v\left(t\right)</th><th>qx(t)q_x\left(t\right)</th></tr><tr><td>[0;5]\left[0; 5\right]</td><td>11t+6811t + 68</td><td>4848</td></tr><tr><td>(5;8)\left(5; 8\right)</td><td>nội suy tuyến tính</td><td>4848</td></tr><tr><td>[8;11]\left[8; 11\right]</td><td>3t−93t - 9</td><td>4848</td></tr><tr><td>(11;17]\left(11; 17\right]</td><td>3t−93t - 9</td><td>1717</td></tr></table>
Đầu ca bể chứa V0=2900V_0 = 2900 m3\text{m}^3; mức chứa phải **không vượt** ngưỡng an toàn Vat=3011V_{\text{at}} = 3011 m3\text{m}^3 trong suốt ca. Chỉ được xả bớt **một lần duy nhất ngay trước** t=0t = 0, và lượng xả phải là **bội** của 100100 m3\text{m}^3; sau đó bể chạy đúng lịch xả trên, không can thiệp thêm.
Hỏi lượng xả nhỏ nhất (bội của 100100) phải xả ngay trước t=0t = 0 là bao nhiêu m3\text{m}^3?
Trả lời ngắn Nguyên hàm và tích phân Vận dụng cao 7 335