Tại cùng một thời điểm, có hai người đang ở hai vị trí \[A\] và \[B\] cách nhau \[1000\] mét. Người thứ nhất ở vị trí \[B\] và đi về phía điểm \[A\] với vận tốc \[2{\rm{\;m/s}}\] và người thứ hai ở vị trí \[A\] đi về phía điểm \[C\] với vận tốc \[1,5{\rm{\;m/s}}.\] Biết rằng \[AB\] và \[AC\] vuông góc với nhau. Hãy cho biết sau bao nhiêu giây thì khoảng cách giữa hai người này nhỏ nhất?

Gọi vận tốc của xe tải là \[x\] km/h (điều kiện \(x > 0).\)

Vận tốc của xe con là \(x + 10\) (km/h).

Thời gian đi từ \[A\] đến \[B\] của xe tải, xe con lần lượt là \(\frac{{200}}{x}\) giờ và \(\frac{{200}}{{x + 10}}\) giờ.

Vì xe tải xuất phát trước xe con 40 phút \( = \frac{2}{3}\) giờ và hai xe đến \[B\] cùng lúc nên ta có phương trình \(\frac{{200}}{x} - \frac{{200}}{{x + 10}} = \frac{2}{3}\).

Giải phương trình:

\(\frac{{200}}{x} - \frac{{200}}{{x + 10}} = \frac{2}{3}\)

\(\frac{{200\left( {x + 10} \right) - 200x}}{{x\left( {x + 10} \right)}} = \frac{2}{3}\)

\(\frac{{200x + 2\,\,000 - 200x}}{{x\left( {x + 10} \right)}} = \frac{2}{3}\)

\(\frac{{2\,\,000}}{{x\left( {x + 10} \right)}} = \frac{2}{3}\)

\(2x\left( {x + 10} \right) = 3 \cdot 2\,\,000\)

\({x^2} + 10x - 3000 = 0.\)

Giải phương trình được \({x_1} = - 60\) (không thỏa mãn), \({x_2} = 50\)(thỏa mãn).

Thời gian xe tải đi từ \[A\] đến \[B\] là \(\frac{{200}}{{50}} = 4\) giờ.

Vậy hai xe đến \[B\] lúc 12 giờ.

Đáp án: 12.

Độ dài dây \(AB\) nhỏ nhất khi \(A\) và \(B\) có vị trí như hình vẽ.

Xét \(\Delta ABH\) vuông tại \(H\), ta có: \[HB = AB \cdot \sin \widehat {BAH}\].

Suy ra \[AB = \frac{{HB}}{{\sin \widehat {BAH}}} \approx \frac{{3,146}}{{\sin 4^\circ }} \approx 45,1{\rm{\;(m)}}{\rm{.}}\]

Vậy độ dài dây \(AB\) nhỏ nhất khoảng \(45,1{\rm{\;m}}.\)

Đáp án: 45,1.