.
Производную можно применять и в биологии. Если
x t
соответствует
популяции в момент времени
t
, то скорость роста популяции выражается
формулой
x t
ax t
.
И в химии нашло широкое применение дифференциальное исчисление для
построения математических моделей химических реакций и последующего
описания их свойств.
Производную в химии используют для определения очень важного
понятия – скорости химической реакции, одного из решающих факторов,
который нужно учитывать во многих областях научно-производственной
деятельности. Если
p t
количество вещества в момент времени
t
, то
скорость химической реакции
t
определяется формулой
t
p t
.
Также можно определить применение производной в географии,
экономики, медицине и т.д.
Приведем несколько примеров по применению производной в различных
областях науки.
Пример – 1. Для машины, движущейся со скоростью 30м/с, тормозной
путь определяется по формуле
2
30
16
s t
t
t
, где
s t
- путь в метрах,
t
- время
торможения в секундах. В течение какого времени осуществляется торможение
до полной остановки машины? Сколько метров будет двигаться машина с
начала торможения до полной ее остановки?
Решение. Мгновенная скорость
t
машины при торможении равна
производной:
2
30
16
30 32
t
s t
t
t
t
.
В конце тормозного пути машина полностью остановится, т.е.
0
t
.
Поэтому имеем:
30 32
0
t
, откуда
30
15
32
16
t
с. Значит, торможение
осуществлялось в течение
15
16
секунд. Теперь вычислим, сколько метров будет
двигаться машина с начала торможения до полной ее остановки.
2
15
15
15
225
225
225
30
16
14
16
16
16
8
16
16
s
м.
Пример – 2. Найти наибольший объем цилиндра, вписанный в конус
радиусом
R
, высотой
3R
.[3,4]
Решение. Для составления исследуемой функции используем известную
формулу объема цилиндра:
цилиндр
осн
V
S
H
.
Введем следующие обозначения:
y
- радиус цилиндра,
x
- высота. Тогда
объем цилиндра
2
цилиндр
V
xy
.
118
Из подобия треугольников
,
ADC
AEK
получим соотношение:
AD
DC
AE
EK
.
По условию задачи,
3
AD
R x
,
3
AE
R
. Тогда получим
3
3
Достарыңызбен бөлісу: |