TopStudy

Toán · Lớp 12

Bài tập Vận dụng đạo hàm và khảo sát hàm số để giải quyết một số vấn đề liên quan đến thực tiễn lớp 12 (có lời giải)

25 câu · 38 phút · Ngân hàng đề TopStudy. Đáp án và lời giải do TopStudy biên soạn, mở ngay dưới từng câu.

Làm bài

Nội dung đề

Phần I. Trắc nghiệm nhiều lựa chọn

Câu 1

1 điểm
Cho chất điểm chuyển động với phương trình s = −t3^{3} + 6t2^{2} với t ∈ [0; 6]. Tại thời điểm nào thì vận tốc của chất điểm bằng 0?
  1. Đáp án A: 1s;
  2. Đáp án B: 3s;
  3. Đáp án C: 2s;
  4. Đáp án D: 4s.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Đáp án đúng là: D

Ta có v(t) = s'(t) = −3t2^{2} + 12t.

Có v(t) = 0 −3t2^{2} + 12t = 0 t = 0 hoặc t = 4.

Vậy tại thời điểm t = 4 s thì vận tốc của chất điểm bằng 0.

Câu 2

1 điểm
Một vật chuyển động với phương trình S(t) = t3^{3} + 4t2^{2}, trong đó t (giây) là khoảng thời gian tính từ lúc vật bắt đầu di chuyển, S(t) (mét) là quãng đường vật chuyển động trong t giây. Tính gia tốc của vật tại thời điểm vận tốc bằng 11 m/s.
  1. Đáp án A: 14 (m/s2^{2});
  2. Đáp án B: 12 (m/s2^{2});
  3. Đáp án C: 13 (m/s2^{2});
  4. Đáp án D: 11 (m/s2^{2});
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là: A

Có v(t) = S'(t) = 3t2^{2} +8t; a(t) = v'(t) = 6t + 8.

Thời điểm vận tốc bằng 11 m/s ứng với 3t2^{2} +8t = 11 t = 1 (giây).

Gia tốc của vật cần tìm là a(1) = 6 + 8 =14 (m/s2^{2}).

Câu 3

1 điểm
Một vật chuyển động theo quy luật s = −2t3^{3} + 24t2^{2} + 9t – 3 với t là khoảng thời gian tính từ lúc bắt đầu chuyển động và s là quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian đó. Hỏi trong khoảng thời gian 10 giây, kể từ lúc bắt đầu chuyển động, vận tốc lớn nhất của vật đạt được bằng bao nhiêu?
  1. Đáp án A: 289 m/s.
  2. Đáp án B: 105 m/s.
  3. Đáp án C: 111 m/s.
  4. Đáp án D: 487 m/s.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Đáp án đúng là: B

Ta có v(t) = s' = −6t2^{2} + 48t +9.

Xét hàm số v(t) = −6t2^{2} + 48t +9, t [0; 10].

Ta có v'(t) = −12t + 48 = 0 t = 4 (thỏa mãn).

Ta có v(0) = 9; v(4) = 105; v(10) = −111 ⇒max⁡[0;10]v(t)=v(4)=105\Rightarrow \mathop {\max }\limits_{\left[ {0;10} \right]} v\left( t \right) = v\left( 4 \right) = 105.

Câu 4

1 điểm
Một vật chuyển động với phương trình s(t)=−13t3+4t2+9ts\left( t \right) = - \frac{1}{3}{t^3} + 4{t^2} + 9t, trong đó t tính bằng giây và s tính bằng mét. Chọn đáp án sai.
  1. Đáp án A: Vận tốc của vật tại thời điểm t = 3 giây là v(3) = 1 m/s;
  2. Đáp án B: Quãng đường vật đi được từ lúc bắt đầu chuyển động đến khi vật đứng yên là 162 m;
  3. Đáp án C: Gia tốc của vật tại thời điểm t = 3 giây là a(3) = 2 m/s2^{2};
  4. Đáp án D: Trong 9 giây đầu tiên, vật tăng vận tốc khi t [0; 4].
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là: A

a) Ta có v(t) = s'(t) = −t2^{2} + 8t + 9 v(3) = 24 m/s.

b) Vật đứng yên khi v(t) = 0 −t2^{2} + 8t + 9 = 0 t = −1 (ktm) hoặc t = 9 (tm).

Quãng đường vật chuyển động được đến thời điểm t = 9 là:

s(9)=−13.93+4.92+9.9=162s\left( 9 \right) = - \frac{1}{3}{.9^3} + {4.9^2} + 9.9 = 162 (m).

c) Có a(t) = v'(t) = −2t + 8.

Gia tốc của vật tại thời điểm t = 3 giây là a(3) = 2 m/s2^{2}.

d) Xét hàm v(t) = −t2^{2} + 8t + 9; v'(t) = −2t + 8; v'(t) = 0 t = 4.

Bảng biến thiên của hàm số v(t) = −t2^{2} + 8t + 9 với t ∈ [0; 9].

Hình minh hoạ

Trong 9 giây đầu tiên, vật tăng vận tốc khi t [0; 4].

Câu 5

1 điểm
Dân số của một quốc gia sau t (năm) kể từ năm 2023 được ước tính bởi công thức: N(t) = 100e0,012t^{0{,}012t} (N(t) được tính bằng triệu người, 0 ≤ t ≤ 50). Chọn đáp án sai.
  1. Đáp án A: Dân số của quốc gia vào năm 2030 là: 108,763 (triệu người);
  2. Đáp án B: Dân số của quốc gia vào năm 2035 là: 125,488 (triệu người);
  3. Đáp án C: Xem N(t) là hàm số của biến số t xác định trên đoạn [0; 50]. Khi đó hàm số N(t) đồng biến trên đoạn [0; 50];
  4. Đáp án D: Đạo hàm của hàm số N(t) biểu thị tốc độ tăng dân số của quốc gia đó (tính bằng triệu người/năm). Vậy vào năm 2046 thì tốc độ tăng dân số của quốc gia đó là 1,6 triệu người/ năm.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Đáp án đúng là: B

A. Dân số của quốc gia vào năm 2030 là: N(7) = 100e0,012.7^{0{,}012.7} = 100e0,084^{0{,}084} ≈ 108,763 (triệu người)

B. Dân số của quốc gia vào năm 2035 là: N(12) = 100e0,012.12^{0{,}012.12} = 100e0,144^{0{,}144} ≈ 115,488 (triệu người)

C. Trên đoạn [0; 50] ta có: N'(t) = 0,012.100.e0,012t^{0{,}012t} = 1,2e0,012t^{0{,}012t} > 0, ∀t [0; 50].

Do đó, hàm số N(t) đồng biến trên đoạn [0; 50].

D. Ta có: N'(t) = 1,2e0,012t^{0{,}012t} .

Với tốc độ tăng dân số của quốc gia đó là 1,6 triệu người/ năm ta có:

1,6=1,2e0,012t⇔e0,012t=43⇔t=250ln⁡433≈23,971{,}6 = 1{,}2{e^{0{,}012t}} \Leftrightarrow {e^{0{,}012t}} = \frac{4}{3} \Leftrightarrow t = \frac{{250\ln \frac{4}{3}}}{3} \approx 23{,}97.

Vậy vào năm 2046 thì tốc độ tăng dân số của quốc gia đó là 1,6 triệu người/ năm.

Câu 6

1 điểm
Một người bán gạo muốn đóng một thùng tôn đựng gạo có thể tích không đổi bằng 10 m3^{3}. Thùng tôn là hình hộp chữ nhật có chiều dài đáy bằng hai lần chiều rộng và không có nắp. Trên thị trường giá tôn làm đáy thùng là 75000 đồng/m2^{2} và giá tôn làm thành xung quanh thùng là 55000 đồng/m2^{2}. Tính chi phí thấp nhất để làm thùng đựng gạo. (Làm tròn đến hàng nghìn)
  1. Đáp án A: 1418000 đồng.
  2. Đáp án B: 1403000 đồng.
  3. Đáp án C: 1402000 đồng.
  4. Đáp án D: 1417000 đồng.
Xem đáp án và lời giải

Câu 7

1 điểm
Một loại vi khuẩn được tiêm một loại thuốc kích thích sự sinh sản. Sau t phút, số vi khuẩn được xác định theo công thức N(t) = 1000 + 30t2^{2} – t3^{3} (0 ≤ t ≤ 30). Hỏi sau bao giây thì số vi khuẩn lớn nhất?
  1. Đáp án A: 20;
  2. Đáp án B: 10;
  3. Đáp án C: 1200;
  4. Đáp án D: 1100.
Xem đáp án và lời giải

Câu 8

1 điểm

Anh Ba đang trên chiếc thuyền tại vị trí A cách bờ sông 2 km, anh dự định chèo thuyền vào bờ và tiếp tục chạy bộ theo một đường thẳng để đến một địa điểm B tọa lạc ven bờ sông, B cách vị trí O trên bờ gần với thuyền nhất là 4 km (hình vẽ). Biết rằng anh Ba chèo thuyền với vận tốc 6 km/h và chạy bộ trên bờ với vận tốc 10 km/h. Khoảng thời gian ngắn nhất để anh Ba từ vị trí xuất phát đến được điểm B là

Hình minh hoạ

  1. Đáp án A:

    40

    phút;

  2. Đáp án B: 44 phút;
  3. Đáp án C: 30 phút;
  4. Đáp án D: 38 phút.
Xem đáp án và lời giải

Câu 9

1 điểm
Sự ảnh hưởng khi sử dụng một loại độc tố với vi khuẩn X được một nhà sinh học mô tả bởi hàm số P(t)=t+1t2+t+4P\left( t \right) = \frac{{t + 1}}{{{t^2} + t + 4}}, trong đó P(t) là số lượng vi khuẩn sau t giờ sử dụng độc tố. Vào thời điểm nào thì số lượng vi khuẩn X bắt đầu giảm?
  1. Đáp án A: Ngay từ lúc bắt đầu sử dụng độc tố;
  2. Đáp án B: Sau 0,5 giờ;
  3. Đáp án C: Sau 2 giờ;
  4. Đáp án D: Sau 1 giờ.
Xem đáp án và lời giải

Câu 10

1 điểm
Một đợt xuất khẩu gạo của tỉnh A thường kéo dài trong 60 ngày. Người ta nhận thấy lượng gạo xuất khẩu tính theo ngày thứ t được xác định bởi công thức S(t)=25t3−63t2+3240t−3100S\left( t \right) = \frac{2}{5}{t^3} - 63{t^2} + 3240t - 3100 (tấn) (1 ≤ t ≤ 60). Hỏi trong 60 ngày đó, ngày thứ mấy có lượng gạo xuất khẩu cao nhất?
  1. Đáp án A: 60;
  2. Đáp án B: 45;
  3. Đáp án C: 30;
  4. Đáp án D: 25.
Xem đáp án và lời giải

Câu 11

1 điểm
Một chất điểm chuyển động có phương trình chuyển động là s(t) = -t3^{3} + 6t2^{2} + 5t, với t (giây) là khoảng thời gian từ lúc vật bắt đầu chuyển động và s (m) là quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian đó. Trong khoảng thời gian 5 giây đầu tiên, vận tốc của chất điểm đạt giá trị lớn nhất là bao nhiêu m/s?
  1. Đáp án A: 19.
  2. Đáp án B: 5.
  3. Đáp án C: 17.
  4. Đáp án D: 10.
Xem đáp án và lời giải

Câu 12

1 điểm
Thể tích nước của một bể bơi sau t phút bơm tính theo công thức:
V(t) = 1100\frac{1}{{100}}(30t3−t44)\left( {30{t^3} - \frac{{{t^4}}}{4}} \right) (0 £ t £ 90). Tốc độ bơm nước tại thời điểm t được tính bởi v(t) = V¢(t). Trong các khẳng định sau, khẳng định nào đúng.
  1. Đáp án A: Tốc độ bơm luôn giảm.
  2. Đáp án B: Tốc độ bơm giảm từ phút 60 đến phút thứ 90.
  3. Đáp án C: Tốc độ bơm tăng từ phút 0 đến phút thứ 75.
  4. Đáp án D: Cả ba đáp án đều sai.
Xem đáp án và lời giải

Câu 13

1 điểm
Một chuyển động xác định bởi phương trình: s(t) = 13t3−3t2+5t+2\frac{1}{3}{t^3} - 3{t^2} + 5t + 2 với t ³ 0, trong đó t tính bằng giây và s tính bằng mét. Trong khoảng thời gian nào vận tốc của vật tăng?
  1. Đáp án A: (0; +¥).
  2. Đáp án B: (0; 3).
  3. Đáp án C: (-4; +¥).
  4. Đáp án D: (3; +¥).
Xem đáp án và lời giải

Câu 14

1 điểm

Từ hình vuông có cạnh bằng 6, người ta cắt bỏ các tam giác vuông cân tạo thành hình tô đậm như hình vẽ. Sau đó, người ta gập thành hình hộp chữ nhật không nắp. Tính thể tích lớn nhất của khối hộp.

Hình minh hoạ

  1. Đáp án A: 82\sqrt 2.
  2. Đáp án B: 102\sqrt 2.
  3. Đáp án C: 92\sqrt 2.
  4. Đáp án D: 112\sqrt 2.
Xem đáp án và lời giải

Câu 15

1 điểm
Cho tam giác ABC đều cạnh a. Người ta dựng một hình chữ nhật MNPQ có cạnh MN nằm trên BC, hai đỉnh P, Q theo thứ tự nằm trên hai cạnh AC và AB của tam giác. Xác định vị trí của điểm M sao cho hình chữ nhật có diện tích lớn nhất?
  1. Đáp án A: BM = 2a3\frac{{2a}}{3}.
  2. Đáp án B: BM = 3a4\frac{{3a}}{4}.
  3. Đáp án C: BM = a3\frac{a}{3}.
  4. Đáp án D: BM = a4\frac{a}{4}.
Xem đáp án và lời giải

Phần II. Trắc nghiệm đúng sai

Câu 16

1 điểm
Xét một chất điểm chuyển động dọc theo trục Ox. Tọa độ của chất điểm tại thời điểm t được xác định bởi hàm số x(t) = t3^{3} – 6t2^{2} + 9t với t ³ 0. Khi đó x¢(t) là vận tốc của chất điểm tại thời điểm t, kí hiệu v(t); v¢(t) là gia tốc chuyển động của chất điểm tại thời điểm t, kí hiệu a(t).
  • Ý a: Hàm vận tốc là v(t) = 3t2^{2} – 12t + 9.
  • Ý b: Hàm gia tốc là a(t) = 6t – 12.
  • Ý c: Trong khoảng từ t = 0 đến t = 2 thì vận tốc của chất điểm tăng.
  • Ý d: Từ t = 2 trở đi vận tốc của chất điểm giảm.
Xem đáp án và lời giải

Câu 17

1 điểm
Trong một phòng thí nghiệm có máy đo nồng độ khí CO2_{2} cho thấy: nồng độ khí CO2_{2} trong phòng thay đổi thời gian t (tính bằng giờ) và được thể hiện qua hàm số f(t) = 400+2000tt2+5400 + \frac{{2000t}}{{{t^2} + 5}} (ppm), với t ³ 0 (Khi nói nồng độ khí CO2_{2} trong không khí là 400 ppm, điều đó có nghĩa là: Trong một triệu phần thể tích của không khí, có 400 phần thể tích là khí CO2_{2}). Các khẳng định sau đúng hay sai?
  • Ý a: Nồng độ khí CO2_{2} trong phòng tại thời điểm t = 0 là 400 (ppm).
  • Ý b: f¢(t) = −2000t2−10000(t2+5)2\frac{{ - 2000{t^2} - 10000}}{{{{\left( {{t^2} + 5} \right)}^2}}} với t ³ 0.
  • Ý c: Nghiệm của phương trình f¢(t) = 0 là t = 2.
  • Ý d: Nồng độ khí CO2_{2} cao nhất đo được trong phòng thí nghiệm (làm tròn đến hàng đơn vị) là 947 (ppm).
Xem đáp án và lời giải

Câu 18

1 điểm
Một công ty sản xuất một sản phẩm. Bộ phận tài chính của công ty đưa ra hàm giá bán là p(x) = 1000 – 25x, trong đó p(x) (triệu đồng) là giá bán của mỗi sản phẩm mà tại giá bán này có x sản phẩm được bán ra.
  • Ý a: Hàm doanh thu của công ty là f(x) = x‧p(x).
  • Ý b: Hàm số f(x) = -25x2^{2} + 1000x có đạo hàm f'(x) = -50x + 1000.
  • Ý c: Nếu f(x) = x‧p(x) là hàm doanh thu thì phương trình f'(x) = 0 có nghiệm x = 2.
  • Ý d: Hàm doanh thu đạt giá trị lớn nhất bằng 10 000 triệu đồng.
Xem đáp án và lời giải

Câu 19

1 điểm

Một tấm kẽm hình vuông ABCD có cạnh bằng 30 cm. Người ta gập tấm kẽm theo hai cạnh EF và GH cho đến khi AD và BC trùng nhau như hình vẽ bên để được một hình lăng trụ khuyết hai đáy.

Hình minh hoạ

  • Ý a: Thể tích khối trụ được tính bằng công thức V = 30S trong đó S là diện tích của tam giác AEG.
  • Ý b: Diện tích của tam giác AEG bằng: 30⋅(15−x)2(2x−15)\sqrt {30} \cdot \sqrt {{{(15 - x)}^2}\left( {2x - 15} \right)}.
  • Ý c: Giá trị của x để thể tích khối trụ lớn nhất là x = 10 cm.
  • Ý d: Thể tích khối lăng trụ lớn nhất bằng 1250 cm3^{3}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 20

1 điểm
Một xưởng mộc sản xuất bàn ghế gỗ. Chi phí C(x) (nghìn đồng) để sản xuất x bộ bàn ghế được mô tả bởi: C(x) = 15000 + 250x – 2x2^{2} + 0,05x3^{3}.
  • Ý a: Hàm chi phí biên là C'(x) = 250 – 4x + 0,15x2^{2}.
  • Ý b: C'(50) = 425.
  • Ý c: Chi phí sản xuất bộ bàn ghế thứ 51 là 430 nghìn đồng.
  • Ý d: Giá trị C'(50) luôn bằng chi phí sản xuất bộ bàn ghế thứ 51.
Xem đáp án và lời giải

Phần III. Trắc nghiệm trả lời ngắn

Câu 21

1 điểm
Trong 5 giây đầu tiên, một chất điểm chuyển động theo phương trình s(t) = -t3^{3} + 6t2^{2} + t + 5 trong đó t tính bằng giây và s tính bằng mét. Chất điểm có vận tốc tức thời v (m/s) lớn nhất bằng bao nhiêu trong 5 giây đầu tiên đó?
Xem đáp án và lời giải

Câu 22

1 điểm
Một tên lửa bay vào không trung với quãng đường đi được là s(t) (km) là hàm phụ thuộc theo biến t (giây) tuân theo biểu thức sau: s(t) = et2+3{e^{{t^2} + 3}}+ 2te3t+12t{e^{3t + 1}} (km). Vận tốc của tên lửa sau 1 giây là m∙en^{n} (km/s). Tính T = m + n. (Biết hàm biểu thị vận tốc là đạo hàm cấp một của hàm biểu thị quãng đường theo thời gian)?
Xem đáp án và lời giải

Câu 23

1 điểm
Một công ty đánh giá sẽ bán được N lô hàng nếu chi hết số tiền là x (triệu đồng) vào việc quảng cáo. Biết rằng N và x liên hệ với nhau bằng biểu thức N(x) = -x2^{2} + 30x + 6 (0 £ x £ 30). Hãy tìm số lô hàng lớn nhất mà công ty có thể bán sau đợt quảng cáo?
Xem đáp án và lời giải

Câu 24

1 điểm
Một công ty chuyên sản xuất dụng cụ thể thao nhận được đơn đặt hàng sản xuất 8000 quả bóng rổ. Công ty có một số máy móc, mỗi máy có khả năng sản xuất 30 bóng rổ trong một giờ. Chi phí thiết lập mỗi máy là 200 nghìn đồng. Sau khi thiết lập, quá trình sản xuất sẽ diễn ra hoàn toàn tự động và chỉ cần có người giám sát. Chi phí trả cho người giám sát là 192 nghìn đồng mỗi giờ. Công ty cần sử dụng bao nhiêu máy móc để chi phí hoạt động đạt mức thấp nhất?
Xem đáp án và lời giải

Câu 25

1 điểm
Một rạp chiếu phim có sức chứa 800 người, trung bình mỗi ngày rạp có khoảng 360 khách với giá mỗi vé là 100 nghìn đồng. Nếu giảm mỗi vé 10 nghìn đồng thì mỗi ngày rạp có thêm 60 khách đến xem. Hỏi cần giảm giá vé đến bao nhiêu nghìn đồng để doanh thu của rạp là lớn nhất.
Xem đáp án và lời giải

Đề cùng chủ đề

Tất cả đề Ứng dụng đạo hàm để giải quyết một số vấn đề liên quan đến thực tiễn · Các bộ sách Toán Lớp 12