

Một hồ nước ở Bắc Ontario đã phục hồi sau một vụ tràn axit khiến tất cả cá hồi ở đó chết. Một chương trình tái thả cá đã thả 800 con cá hồi vào hồ. Ba năm sau, số lượng được ước tính là 6000 con. Sức chứa của hồ nước được cho là 8000 con. Để đánh giá khả năng tăng trưởng, người ta mô phỏng số lượng cá trong hồ qua từng năm thông qua hàm số P(t) = $\frac{c}{1 + a.b^{-t}}$ (a,b,c ∈ R) có đồ thị như hình vẽ bên dưới (trong đó t tính theo năm kể từ lúc bắt đầu thả cá vào hồ).
Sử dụng mô hình trên hãy tính tốc độ tăng trưởng tối đa (đơn vị con/năm) của đàn cá. Kết quả làm tròn đến hàng đơn vị.
Hãy luôn nhớ cảm ơn và vote 5*
nếu câu trả lời hữu ích nhé!

Đây là câu trả lời đã được xác thực
Câu trả lời được xác thực chứa thông tin chính xác và đáng tin cậy, được xác nhận hoặc trả lời bởi các chuyên gia, giáo viên hàng đầu của chúng tôi.
Đáp án: $2197$
Giải thích các bước giải:
Ta có:
$t=0\to P\left(t\right)=800$
$t=3\to P\left(3\right)=6000$
$\lim_{t\to +\infty}=8000$
$\to \begin{cases} \dfrac{c}{1+a\cdot b^{-0}}=800 \\ \dfrac{c}{1+a\cdot b^{-3}}=6000 \\ lim_{x\to+\infty}\dfrac{c}{1+a\cdot b^{-t}}=8000\end{cases}$
$\to \begin{cases} \dfrac{c}{1+a\cdot 1}=800 \\ \dfrac{c}{1+a\cdot b^{-3}}=6000 \\\dfrac{c}{1+a\cdot 0}=8000\end{cases}$
$\to a=9, b=3, c=8000$
$\to P\left(t\right)=\dfrac{8000}{1+9\cdot 3^{-t}}$
Ta có:
$P'\left(t\right)=\left(\dfrac{8000}{1+9\cdot 3^{-t}}\right)'$
$\to P'\left(t\right)=\dfrac{8000\ln 3\cdot3^{2-t}}{1+2\cdot 3^{2-t}+9^{2-t}}$
$\to P'\left(t\right)=\dfrac{8000\ln 3\cdot3^{2-t}}{1+2\cdot 3^{2-t}+\left(3^{2-t}\right)^2}$
$\to P'\left(t\right)=\dfrac{8000\ln 3}{\dfrac1{3^{2-t}}+2+3^{2-t}}$
$\to P'\left(t\right)=\dfrac{8000\ln 3}{\dfrac1{3^{2-t}}+3^{2-t}+2}$
$\to P'\left(t\right)\le \dfrac{8000\ln 3}{2\sqrt{\dfrac1{3^{2-t}}\cdot3^{2-t}}+2}$
$\to P'\left(t\right)\le 2197$
$\to$Tốc độ tăng trưởng tối đa là $2197$ con/năm
Hãy giúp mọi người biết câu trả lời này thế nào?

Đáp án:
Giải thích các bước giải:
Để tính tốc độ tăng trưởng tối đa của đàn cá, chúng ta cần tìm đạo hàm của hàm số $$P(t)$$P(t) và xác định giá trị cực đại của nó.
Hàm số đã cho là:
$$P(t) = \frac{c}{1 + a \cdot b^{-t}}$$P(t)=1+a⋅b−tc
Tốc độ tăng trưởng tối đa xảy ra khi đạo hàm của $$P(t)$$P(t) theo $$t$$t đạt giá trị lớn nhất. Đạo hàm của $$P(t)$$P(t) là:
$$P'(t) = \frac{d}{dt} \left(\frac{c}{1 + a \cdot b^{-t}}\right)$$P′(t)=dtd(1+a⋅b−tc)
Sử dụng quy tắc đạo hàm của hàm phân số, ta có:
$$P'(t) = \frac{c \cdot a \cdot \ln(b) \cdot b^{-t}}{(1 + a \cdot b^{-t})^2}$$P′(t)=(1+a⋅b−t)2c⋅a⋅ln(b)⋅b−t
Để tìm tốc độ tăng trưởng tối đa, ta cần tìm giá trị cực đại của $$P'(t)$$P′(t). Điều này xảy ra khi:
$$b^{-t} = 1$$b−t=1
Tức là khi $$t = 0$$t=0
Thay $$t = 0$$t=0 vào $$P'(t)$$P′(t):
$$P'(0) = \frac{c \cdot a \cdot \ln(b)}{(1 + a)^2}$$P′(0)=(1+a)2c⋅a⋅ln(b)
Với các giá trị $$c = 8000$$c=8000, $$a = \frac{8000}{800} - 1 = 9$$a=8008000−1=9, và $$b$$b được xác định từ điều kiện $$P(3) = 6000$$P(3)=6000:
$$6000 = \frac{8000}{1 + 9 \cdot b^{-3}}$$6000=1+9⋅b−38000
Giải phương trình trên để tìm $$b$$b:
$$1 + 9 \cdot b^{-3} = \frac{8000}{6000} = \frac{4}{3}$$1+9⋅b−3=60008000=34
$$9 \cdot b^{-3} = \frac{4}{3} - 1 = \frac{1}{3}$$9⋅b−3=34−1=31
$$b^{-3} = \frac{1}{27}$$b−3=271
$$b = 3$$b=3
Thay $$b = 3$$b=3 vào $$P'(0)$$P′(0):
$$P'(0) = \frac{8000 \cdot 9 \cdot \ln(3)}{(1 + 9)^2}$$P′(0)=(1+9)28000⋅9⋅ln(3)
$$P'(0) = \frac{72000 \cdot \ln(3)}{100}$$P′(0)=10072000⋅ln(3)
$$P'(0) = 720 \cdot \ln(3)$$P′(0)=720⋅ln(3)
Tính giá trị này:
$$P'(0) \approx 720 \cdot 1.0986 \approx 791$$
Hãy giúp mọi người biết câu trả lời này thế nào?

Bảng tin