Question

[Buddy]

Một cái hồ đang chứa \(200{m^3}\) nước mặn với nồng độ muối \(10kg/{m^3}\). Người ta ngọt hóa nước trong hồ bằng cách bơm nước ngọt vào hồ với tốc độ \(2{m^3}/\)phút.

a) Viết biểu thức \(C\left( t \right)\) biểu thị nồng độ muối trong hồ sau \(t\) phút kể từ khi bắt đầu bơm.

b) Tìm giới hạn \(\mathop {\lim }\limits_{t \to  + \infty } C\left( t \right)\) và giải thích ý nghĩa.

Answer 1

[Quoc Tran Anh Le]

a) Khối lượng muối có trong hồ là: \(200.10 = 2000\left( {kg} \right)\).

Sau \(t\) phút kể từ khi bắt đầu bơm, lượng nước trong hồ là: \(200 + 2t\left( {{m^3}} \right)\).

Nồng độ muối tại thời điểm \(t\) phút kể từ khi bắt đầu bơm là: \(C\left( t \right) = \frac{{2000}}{{200 + 2t}}\left( {kg/{m^3}} \right)\)

b) \(\mathop {\lim }\limits_{t \to  + \infty } C\left( t \right) = \mathop {\lim }\limits_{t \to  + \infty } \frac{{2000}}{{200 + 2t}} = \mathop {\lim }\limits_{t \to  + \infty } \frac{{2000}}{{t\left( {\frac{{200}}{t} + 2} \right)}} = \mathop {\lim }\limits_{t \to  + \infty } \frac{1}{t}.\mathop {\lim }\limits_{t \to  + \infty } \frac{{2000}}{{\frac{{200}}{t} + 2}}\)

                          \( = \mathop {\lim }\limits_{t \to  + \infty } \frac{1}{t}.\frac{{\mathop {\lim }\limits_{t \to  + \infty } 2000}}{{\mathop {\lim }\limits_{t \to  + \infty } \frac{{200}}{t} + \mathop {\lim }\limits_{t \to  + \infty } 2}} = 0.\frac{{2000}}{{0 + 2}} = 0\)

Ý nghĩa: Khi \(t\) càng lớn thì nồng độ muối càng dần về 0, tức là đến một lúc nào đó nồng độ muối trong hồ không đáng kể, nước trong hồ gần như là nước ngọt.