L’aigua que pateix sobre un pis forma una piscina circular. El radi de la piscina augmenta a una velocitat de 4 cm / min. Què tan ràpid és la zona de la piscina augmentant quan el radi és de 5 cm?

L’aigua que pateix sobre un pis forma una piscina circular. El radi de la piscina augmenta a una velocitat de 4 cm / min. Què tan ràpid és la zona de la piscina augmentant quan el radi és de 5 cm?
Anonim

Resposta:

# 40pi # # "cm" ^ 2 "/ min" #

Explicació:

En primer lloc, hauríem de començar amb una equació que sabem relacionant l’àrea d’un cercle, la piscina i el seu radi:

# A = pir ^ 2 #

No obstant això, volem veure amb quina rapidesa augmenta la zona de la piscina, que sona molt com la taxa … que sona molt com un derivat.

Si prenem la derivada de # A = pir ^ 2 # pel que fa al temps, # t #, veiem que:

# (dA) / dt = pi * 2r * (dr) / dt #

(No oblideu que la regla de la cadena s'aplica a la part dreta, amb # r ^ 2 #- Això és similar a la diferenciació implícita.)

Per tant, volem determinar # (dA) / dt #. La pregunta ens va dir # (dr) / dt = 4 # quan va dir "el radi de la piscina augmenta a un ritme de #4# cm / min ", i també sabem que volem trobar # (dA) / dt # Quan # r = 5 #. Connexió d’aquests valors, veiem que:

# (dA) / dt = pi * 2 (5) * 4 = 40pi

Per posar això en paraules, diem que:

L'àrea de la piscina està augmentant a un ritme de # bb40pi # cm# "" ^ bb2 #/ min quan el radi del cercle és # bb5 # cm.