Câu hỏi:

08/10/2025 245 Lưu

Cho hai vị trí \(A,B\) cách nhau \(615{\rm{\;m}}\), cùng nằm về một phía bờ sông như hình vẽ.

index_html_dffab5a17015524.png

Khoảng cách từ \(A\) và từ \(B\) đến bờ sông lần lượt là \(118{\rm{\;m}}\) và \(487{\rm{\;m}}\). Một người đi từ \(A\) đến bờ sông để lấy nước mang về \(B\). Đoạn đường ngắn nhất là số nguyên dương mà người đó có thể đi là bao nhiêu?

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Đáp án:

780

Giả sử người đó đi từ \(A\) đến \(M\) để lấy nước và đi từ \(M\) về \(B\).

Dễ dàng tính được \(BD = 369,EF = 492\).

index_html_44c7856bcdf3c57.png

Ta đặt \(EM = x\), khi đó ta được: \(MF = 492 - x;\,AM = \sqrt {{x^2} + {{118}^2}} \,;\,BM = \sqrt {{{\left( {492 - x} \right)}^2} + {{487}^2}} {\rm{.}}\)

Như vậy ta có hàm số \(f\left( x \right)\) được xác định bằng tổng quãng đường \(AM\) và \(MB\):

Xét hàm \(f\left( x \right) = \sqrt {{x^2} + {{118}^2}} + \sqrt {{{\left( {492 - x} \right)}^2} + {{487}^2}} {\rm{\;}}\) với\(x \in \left[ {0;492} \right]\).

Ta cần tìm giá trị nhỏ nhất của \(f\left( x \right)\) để có được quãng đường ngắn nhất và từ đó xác định được vị trí điểm \(M\).

Đạo hàm: \[f'\left( x \right) = \frac{x}{{\sqrt {{x^2} + {{118}^2}} }} - \frac{{492 - x}}{{\sqrt {{{\left( {492 - x} \right)}^2} + {{487}^2}} }}{\rm{ = 0}}\]

\( \Leftrightarrow \frac{x}{{\sqrt {{x^2} + {{118}^2}} }} = \frac{{492 - x}}{{\sqrt {{{\left( {492 - x} \right)}^2} + {{487}^2}} }} \Leftrightarrow x\sqrt {{{\left( {492 - x} \right)}^2} + {{487}^2}} = \left( {492 - x} \right)\sqrt {{x^2} + {{118}^2}} \)

\( \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{x^2}\left[ {{{\left( {492 - x} \right)}^2} + {{487}^2}} \right] = {{\left( {492 - x} \right)}^2}\left( {{x^2} + {{118}^2}} \right)}\\{0 \le x \le 492}\end{array} \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{{\left( {487x} \right)}^2} = {{\left( {58056 - 118x} \right)}^2}}\\{0 \le x \le 492}\end{array}} \right.} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = \frac{{58056}}{{605}}{\rm{\;hay\;}}x = - \frac{{58056}}{{369}} \Leftrightarrow x = \frac{{58056}}{{605}}}\\{0 \le x \le 492}\end{array}} \right.\).

Hàm số \(f\left( x \right)\) liên tục trên đoạn \(\left[ {0;492} \right]\).

So sánh các giá trị của \(f\left( 0 \right)\,;\,f\left( {\frac{{58056}}{{605}}} \right)\,;\,f\left( {492} \right)\) ta có giá trị nhỏ nhất \(f\left( {\frac{{58056}}{{605}}} \right) \approx 779,8{\rm{\;m}}\).

Khi đó quãng đường đi ngắn nhất là xấp xỉ \(779,8{\rm{\;}} \approx {\rm{780m}}\).

Đáp án: 780.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

a) Sai. Ta có: \(v\left( t \right) = s'\left( t \right) = 3{t^2} - 6t + 8\).

\(v\left( 3 \right) = {3.3^2} - 6.3 + 8 = 17\left( {{\rm{m/s}}} \right)\).

b) Đúng. Ta có: \(s\left( t \right) = {t^3} - 3{t^2} + 8t + 1 = 13\)\( \Leftrightarrow {t^3} - 3{t^2} + 8t - 12 = 0 \Leftrightarrow t = 2\).

Khi \(t = 2\), vận tốc của chất điểm là \(v\left( 2 \right) = {3.2^2} - 6.2 + 8 = 8\left( {{\rm{m/s}}} \right)\).

c) Đúng. Xét \(v\left( t \right) = 3{t^2} - 6t + 8,t \ge 0\)

\( \Rightarrow v'\left( t \right) = 6t - 6 \Rightarrow v'\left( t \right) = 0 \Leftrightarrow t = 1\).

Bảng biến thiên:

index_html_104d6a6fd773ada7.png

Từ bảng biến thiên ta thấy giá trị nhỏ nhất của \(v\left( t \right)\) là \(5\left( {{\rm{m}}/{\rm{s}}} \right)\) đạt tại \(t = 1\).

d) Sai. Ta có: \(a\left( t \right) = v'\left( t \right) = 6t - 6\).

Vận tốc nhỏ nhất của chất điểm đạt tại \(t = 1\).

Khi đó gia tốc là \(a\left( 1 \right) = 0\left( {{\rm{m}}/{{\rm{s}}^2}} \right)\).

Lời giải

Từ đồ thị của hàm số \(y = f'\left( x \right)\) ta có bảng biến thiên của hàm số \(y = f\left( x \right)\) như sau:

index_html_b052ddfaae48ed0c.png

Khi đó dựa vào bảng biến thiên ta thấy:

a) Sai.Hàm số có ba điểm cực trị.

b) Sai.Hàm số đồng biến trên các khoảng \(\left( { - 1;1} \right)\) và \(\left( {4; + \infty } \right)\).

c) Đúng.Hàm số nghịch biến trên khoảng \(\left( {1;4} \right)\)nên \(f\left( 1 \right) > f\left( 2 \right) > f\left( 4 \right)\).

d) Đúng.Trên đoạn \(\left[ { - 1;4} \right]\), giá trị lớn nhất của hàm số \(y = f\left( x \right)\) là \(f\left( 1 \right)\).