à¸à¸à¸à¸µà¹ 1 à¹à¸¡à¸à¸£à¸´à¸ à¸
à¸à¸à¸à¸µà¹ 1 à¹à¸¡à¸à¸£à¸´à¸ ภà¸à¸à¸à¸µà¹ 1 à¹à¸¡à¸à¸£à¸´à¸ à¸
เอกสารประกอบการสอนวิชา SC142 จัดทำโดย ดร.อัจฉรา ปาจีนบูรวรรณ์ 68 อัตราการเปลี่ยนแปลง ความเร็วจัดเป็นอัตราการเปลี่ยนแปลงของตำแหน่งของวัตถุเทียบกับเวลา สำหรับการประยุกต์เรื่อง อื่นๆ อัตราการเปลี่ยนแปลงที่พบได้เช่น • นักจุลชีววิทยาต้องการทราบอัตราการเปลี่ยนแปลงจำนวนของแบคทีเรียในการเพาะเชื้อเทียบกับ เวลา • วิศวกรต้องการทราบอัตราการเปลี่ยนแปลงความยาวของแท่งโลหะเมื่ออุณหภูมิมีการเปลี่ยนแปลง • นักเศรษฐศาสตร์ต้องการทราบอัตราการเปลี่ยนแปลงต้นทุนในการผลิตเทียบกับคุณภาพของสินค้า • นักวิจัยทางการแพทย์ต้องการทราบอัตราการขยายตัวของหลอดเลือดใหญ่เทียบกับความเข้มข้น ของแอลกอฮอล์ในกระแสเลือด วัตถุประสงค์ต่อไปคือ การให้ความหมายของอัตราการเปลี่ยนแปลงของ y เทียบกับ x เมื่อ y เป็นฟังก์ชันของ x ในกรณีที่ y เป็นฟังก์ชันเชิงเส้นของ x นั่นคือ y = mx + b ความชัน m หมายถึงอัตรา การเปลี่ยนแปลงของ y เทียบกับ x กับ สำหรับกรณีที่ y = f(x) อัตราการเปลี่ยนแปลงเฉลี่ยของ y เทียบกับ x บนช่วง [x 0 ,x 1 ] เท่า อัตราการเปลี่ยนแปลงเฉลี่ย = f(x 1)−f(x 0 ) x 1 −x 0 (5.5) และอัตราการเปลี่ยนแปลงขณะใดขณะหนึ่งของ y เทียบกับ x ที่ x 0 เท่ากับ อัตราการเปลี่ยนแปลงขณะใดขณะหนึ่ง = lim x 1 →x 0 f(x 1 )−f(x 0 ) x 1 −x 0 (5.6) ถ้าให้ h = x 1 −x 0 แล้ว (5.5) และ (5.6) จะเขียนแทนด้วย อัตราการเปลี่ยนแปลงเฉลี่ย = f(x 0 +h)−f(x 0 ) h (5.7) อัตราการเปลี่ยนแปลงขณะใดขณะหนึ่ง = lim h→0 f(x 0 +h)−f(x 0 ) x 0 (5.8) ตัวอย่าง 5.5 ต้นทุนการผลิต (หน่วยเป็นดอลลาร์) ของสินค้าชนิดหนึ่งเป็นไปตามสมการC(x) = 5000+10x+0.05x 2 เมื่อ x แทนปริมาณสินค้า (หน่วยเป็นชิ้น) (a) จงหาอัตราการเปลี่ยนแปลงเฉลี่ยของ C เทียบกับ x เมื่อปริมาณการผลิตมีการเปลี่ยนแปลง จาก x = 100 ถึง x = 105 (b) จงหาอัตราการเปลี่ยนแปลงขณะใดขณะหนึ่งของ C เทียบกับ x เมื่อ x = 100
เอกสารประกอบการสอนวิชา SC142 จัดทำโดย ดร.อัจฉรา ปาจีนบูรวรรณ์ 69 วิธีทำ (a) จาก (5.5) จะได้ว่าอัตราการเปลี่ยนแปลงเฉลี่ยของ C เทียบกับ x เท่ากับ C(105)−C(100) 105−100 = 6601.25−6500 5 = 101.25 5 = 20.25 นั่นคือต้นทุนการผลิตเพิ่มขึ้นโดยเฉลี่ย 20.25 ดอลลาร์ต่อการเพิ่มขึ้นของสินค้าหนึ่งชิ้น (b) จาก (5.6) จะได้ว่าอัตราการเปลี่ยนแปลงขณะใดขณะหนึ่งของ C เทียบกับ x เมื่อ x = 100 คือ C(x 1 )−C(x 0 ) lim x 1 →x 0 x 1 −x 0 C(x 1 )−C(100) = lim x 1 →100 x 1 −100 = lim x 1 →100 = lim x 1 →100 = lim x 1 →100 (5000+10x 1 +0.05x 2 1)−6500 x 1 −100 0.05x 2 1 +10x 1 −1500 x 1 −100 0.05(x 1 −100)(x 1 +300) x 1 −100 = lim x 1 →100 (0.05)(x 1 +300) = 20 นั่นคือต้นทุนการผลิตเพิ่มขึ้นด้วยอัตรา 20 ดอลลาร์ต่อชิ้น ✠ 1. กำหนดให้เส้นโค้งมีสมการ y = f(x) แบบฝึกหัด 5.1 (a) จงเขียนนิพจน์ของความชันของเส้นตัดที่ผ่านจุด P ( 3,f(3) ) และ Q ( x,f(x) ) (b) จงเขียนนิพจน์ของความชันของเส้นสัมผัสที่จุด P 2. กำหนดให้วัตถุเคลื่อนที่โดยมีฟังก์ชันตำแหน่งคือ s = f(t) (a) จงเขียนนิพจน์ของความเร็วเฉลี่ยของวัตถุในช่วงเวลาจาก t = t 0 ถึง t = t 0 +h (b) จงเขียนนิพจน์ของความเร็วขณะใดขณะหนึ่งที่เวลา t = t 0 3. จงหาสมการของเส้นสัมผัสโค้งที่จุดที่กำหนดให้ (a) y = x 2 −2, (1,−1) (b) y = x 2 −3x, (−2,10) (c) y = 1−2x−3x 2 , (−2,−7) (c) y = 1 x 2, (−2, 1 4 ) (e) y = 2 x+1 , (1,1) (f) y = √ x+3, (−2,1) 4. (a) กำหนดเส้นโค้ง y = 2 x+3 จงหาความชันของเส้นสัมผัสโค้ง y ที่จุด x = x 0 (b) จงหาความชันเส้นสัมผัสโค้ง y ที่จุด (i) x = −1, (ii) x = 0 และ (iii) x = 1 5. (a) กำหนดเส้นโค้ง y = x 3 −4x+1 จงหาความชันของเส้นสัมผัส y ที่จุด x = x 0 (b) จงหาสมการของเส้นสัมผัสเส้นโค้ง y ที่จุด (1,−2) และ (2,1)
- Page 17 and 18: เอกสารประกอ
- Page 19 and 20: เอกสารประกอ
- Page 21 and 22: เอกสารประกอ
- Page 23 and 24: เอกสารประกอ
- Page 25 and 26: เอกสารประกอ
- Page 27 and 28: เอกสารประกอ
- Page 29 and 30: เอกสารประกอ
- Page 31 and 32: เอกสารประกอ
- Page 33 and 34: เอกสารประกอ
- Page 35 and 36: เอกสารประกอ
- Page 37 and 38: เอกสารประกอ
- Page 39 and 40: เอกสารประกอ
- Page 41 and 42: • • • • • เอกสา
- Page 43 and 44: • • • • เอกสาร
- Page 45 and 46: • • เอกสารประ
- Page 47 and 48: • เอกสารประก
- Page 49 and 50: เอกสารประกอ
- Page 51 and 52: เอกสารประกอ
- Page 53 and 54: เอกสารประกอ
- Page 55 and 56: เอกสารประกอ
- Page 57 and 58: เอกสารประกอ
- Page 59 and 60: เอกสารประกอ
- Page 61 and 62: เอกสารประกอ
- Page 63 and 64: เอกสารประกอ
- Page 65 and 66: บทที่ 5 อนุพั
- Page 67: เอกสารประกอ
- Page 71 and 72: เอกสารประกอ
- Page 73 and 74: เอกสารประกอ
- Page 75 and 76: เอกสารประกอ
- Page 77 and 78: เอกสารประกอ
- Page 79 and 80: เอกสารประกอ
- Page 81 and 82: เอกสารประกอ
- Page 83 and 84: เอกสารประกอ
- Page 85 and 86: เอกสารประกอ
- Page 87 and 88: เอกสารประกอ
- Page 89 and 90: เอกสารประกอ
- Page 91 and 92: เอกสารประกอ
- Page 93 and 94: • • • • เอกสาร
- Page 95 and 96: • • • • เอกสาร
- Page 97 and 98: • • • • เอกสาร
- Page 99 and 100: เอกสารประกอ
- Page 101 and 102: เอกสารประกอ
- Page 103 and 104: เอกสารประกอ
- Page 105 and 106: เอกสารประกอ
- Page 107 and 108: เอกสารประกอ
- Page 109 and 110: • • • • • • • • •
- Page 111 and 112: เอกสารประกอ
- Page 113 and 114: เอกสารประกอ
เอกสารประกอบการสอนวิชา SC142 จัดทำโดย ดร.อัจฉรา ปาจีนบูรวรรณ์ 69<br />
วิธีทำ (a) จาก (5.5) จะได้ว่าอัตราการเปลี่ยนแปลงเฉลี่ยของ C เทียบกับ x เท่ากับ<br />
C(105)−C(100)<br />
105−100<br />
= 6601.25−6500<br />
5<br />
= 101.25<br />
5<br />
= 20.25<br />
นั่นคือต้นทุนการผลิตเพิ่มขึ้นโดยเฉลี่ย 20.25 ดอลลาร์ต่อการเพิ่มขึ้นของสินค้าหนึ่งชิ้น<br />
(b) จาก (5.6) จะได้ว่าอัตราการเปลี่ยนแปลงขณะใดขณะหนึ่งของ C เทียบกับ x เมื่อ<br />
x = 100 คือ<br />
C(x 1 )−C(x 0 )<br />
lim<br />
x 1 →x 0 x 1 −x 0<br />
C(x 1 )−C(100)<br />
= lim<br />
x 1 →100 x 1 −100<br />
= lim<br />
x 1 →100<br />
= lim<br />
x 1 →100<br />
= lim<br />
x 1 →100<br />
(5000+10x 1 +0.05x 2 1)−6500<br />
x 1 −100<br />
0.05x 2 1 +10x 1 −1500<br />
x 1 −100<br />
0.05(x 1 −100)(x 1 +300)<br />
x 1 −100<br />
= lim<br />
x 1 →100 (0.05)(x 1 +300) = 20<br />
นั่นคือต้นทุนการผลิตเพิ่มขึ้นด้วยอัตรา 20 ดอลลาร์ต่อชิ้น ✠<br />
1. กำหนดให้เส้นโค้งมีสมการ y = f(x)<br />
แบบฝึกหัด 5.1<br />
(a) จงเขียนนิพจน์ของความชันของเส้นตัดที่ผ่านจุด P ( 3,f(3) ) และ Q ( x,f(x) )<br />
(b) จงเขียนนิพจน์ของความชันของเส้นสัมผัสที่จุด P<br />
2. กำหนดให้วัตถุเคลื่อนที่โดยมีฟังก์ชันตำแหน่งคือ s = f(t)<br />
(a) จงเขียนนิพจน์ของความเร็วเฉลี่ยของวัตถุในช่วงเวลาจาก t = t 0 ถึง t = t 0 +h<br />
(b) จงเขียนนิพจน์ของความเร็วขณะใดขณะหนึ่งที่เวลา t = t 0<br />
3. จงหาสมการของเส้นสัมผัสโค้งที่จุดที่กำหนดให้<br />
(a) y = x 2 −2, (1,−1)<br />
(b) y = x 2 −3x, (−2,10)<br />
(c) y = 1−2x−3x 2 , (−2,−7) (c) y = 1 x 2, (−2, 1 4 )<br />
(e) y = 2<br />
x+1 , (1,1) (f) y = √ x+3, (−2,1)<br />
4. (a) กำหนดเส้นโค้ง y = 2<br />
x+3 จงหาความชันของเส้นสัมผัสโค้ง y ที่จุด x = x 0<br />
(b) จงหาความชันเส้นสัมผัสโค้ง y ที่จุด (i) x = −1, (ii) x = 0 และ (iii) x = 1<br />
5. (a) กำหนดเส้นโค้ง y = x 3 −4x+1 จงหาความชันของเส้นสัมผัส y ที่จุด x = x 0<br />
(b) จงหาสมการของเส้นสัมผัสเส้นโค้ง y ที่จุด (1,−2) และ (2,1)