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高中数学必修 第一册(648题)


某工厂生产过程中产生的废气必须经过过滤后才能排放,已知在过滤过程中,废气中的污染物含量\( \mathrm{p}\)(单位:毫克/升)与过滤时间\( \mathrm{t}\)(单位:小时)之间的关系为\( \mathrm{p}\left(t\right)={p}_{0}{e}^{-kt}\)(式中的\( \mathrm{e}\)为自然对数的底数, \( {p}_{0}\)为污染物的初始含量).过滤 1小时后检测,发现污染物的含量减少了\( \frac{1}{5}\).


要使污染物的含量不超过初始值的\( \frac{1}{1000}\),至少需过滤几个小时?(参考数据: \(\lg {2}\approx 0.3\))




知识点:第四章 指数函数与对数函数


参考答案:由 \(p\left ( {t} \right )={p}_{0}\left ( {\frac {4} {5}} \right )^{t}\le \frac {1} {1000}{p}_{0}\)得\( {\left(\frac{4}{5}\right)}^{t}\le {10}^{-3}\)

两边取对数并整理得\(t\left ( {1-3\lg {2}} \right )\ge 3\) ,\( \mathrm{t}\ge 30\). 因此,至少还需过滤 30 个小时.

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