如图所示,桶1中的水按一定规律流入桶2中,已知开始时桶1中有a升水,桶2是空的,t分钟后桶1中剩余的水符合指数衰减曲线y1=ae−nt(其中n是常数,e是自对数的底数).假设在经过5分钟时
问题描述:
如图所示,桶1中的水按一定规律流入桶2中,已知开始时桶1中有a升水,桶2是空的,t分钟后桶1中剩余的水符合指数衰减曲线y1=ae−nt(其中n是常数,e是自对数的底数).假设在经过5分钟时,桶1和桶2中的水恰好相等.求:
(Ⅰ)桶2中的水y2与时间t的函数关系式;
(Ⅱ)再过多少分钟,桶1中的水是
? a 8
答
(Ⅰ)∵桶2中的水是从桶1中流出的水,而桶1开始的水是a,又满足y1=ae−nt,
∴桶2中的水与t的函数关系式是y2=a−ae−nt. …(4分)
(Ⅱ)∵t=5时,y1=y2,∴ae-5n=a-ae-5n
解得2e-5n=1,n=
ln2.1 5
∴y1=ae
t.…(8分)ln2 5
当y1=
时,有a 8
=aea 8
t,解得t=15分钟.ln2 5
所以,再过10分钟桶1中的水是
. …(12分)a 8