Một con cá hồi bơi ngược dòng để vượt khoảng cách là 300 km. Vận tốc dòng nước là 6 km/h. Nếu vận tốc bơi của cá khi nước đứng yên là v (km/h) thì năng lượng tiêu hao của cá trong t giờ được cho bởi công thức \(E(v)=c v^{3} t\) trong đó c là hằng số và E tính bằng Jun. Vận tốc bơi của cá khi nước đứng yên để năng lượng tiêu hao là ít nhất bằng
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiKhi bơi ngược dòng vận tốc của cá là: v − 6 (km/h) Thời gian để cá vượt khoảng cách 300 km là \(t=\frac{300}{v-6}(v>6)\)
Năng lượng tiêu hao của cá khi vượt khoảng cách 300km là: \(E(v)=c v^{3} \frac{300}{v-6}=300 c \frac{v^{3}}{v-6}\)
\(E^{\prime}(v)=600 c v^{2} \frac{v-9}{(v-6)^{2}} ; E^{\prime}(v)=0 \Leftrightarrow v=9 \text { do }(v>6)\)
Bảng biến thiên:
Cá phải bơi với vận tốc 9 (km/h) thì ít tiêu hao năng lượng nhất.