Câu hỏi:

28/10/2025 1,071 Lưu

Một vận động viên thể thao hai môn phối hợp luyện tập với một bể bơi hình chữ nhật rộng \(400\;m\), dài \(800\;m\). Vận động viên chạy phối hợp với bơi như sau: Xuất phát từ điểm \(A\), chạy đến điểm \(X\) và bơi từ điểm \(X\) đến điểm \(C\).

Một vận động viên thể thao hai môn phối h (ảnh 1)

Hỏi nên chọn điểm \(X\) cách \(A\) gần bằng bao nhiêu mét để vận động viên đến \(C\) nhanh nhất ? Biết rằng vận tốc chạy là \(30\;km/h\), vận tốc bơi là \(6\;km/h\).

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Đặt \(BX = x(\;km)\), ta có: \(AX = 0,8 - x(\;km)\);

\(XC = \sqrt {{{(0,4)}^2} + {x^2}}  = \sqrt {0,16 + {x^2}} (\;km)\)

Xét hàm số:

\(T(x) = \frac{{0,8 - x}}{{30}} + \frac{{\sqrt {0,16 + {x^2}} }}{6} = \frac{1}{{30}}\left( {0,8 - x + 5\sqrt {0,16 + {x^2}} } \right)(0 \le x < 0,8).\)

Ta có: \(T'(x) = \frac{1}{{30}}\left( { - 1 + \frac{{5x}}{{\sqrt {0,16 + {x^2}} }}} \right),T'(x) = 0 \Rightarrow 5x = \sqrt {0,16 + {x^2}} \).

Bình phương hai vế phương trình ta được \(0,16 + {x^2} = 25{x^2} \Leftrightarrow x =  \pm \frac{{\sqrt 6 }}{{30}}\). Vì \(0 < x < 0,8\) nên \(x = \frac{{\sqrt 6 }}{{30}}\).

Bảng biến thiên của hàm số \(T(x)\) là:

Một vận động viên thể thao hai môn phối h (ảnh 2)

Vậy \(T(x)\) đạt giá trị nhỏ nhất bằng \(T\left( {\frac{{\sqrt 6 }}{{30}}} \right)\) khi

\(AX = 0,8 - \frac{{\sqrt 6 }}{{30}} \approx 0,718(\;km) = 718(\;m){\rm{. }}\)

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Quãng đường con tàu \(A\) đi được sau \(t\) giờ là: \(6t\) (hải lý)

Quãng đường con tàu \(B\) đi được sau \(t\) giờ là: \(8t\) (hải lý)

Sau \(t\) giờ khoảng cách giữa hai con tàu là:

\(f(t) = \sqrt {{{\left( {6t} \right)}^2} + {{\left( {10 - 8t} \right)}^2}}  = \sqrt {100{t^2} - 160t + 100}  = \sqrt {{{(10t - 8)}^2} + 36}  \ge 6\)

Khoảng cách giữa hai con tàu ngắn nhất bằng \(6\)(hải lý) khi \(t = \frac{4}{5} = 0,8\) (giờ)

Vậy sau \(0,8\) giờ thì khoảng cách giữa hai con tàu ngắn nhất.

Lời giải

Gọi chiều dài của trang giấy là \(x\,cm\) ta có chiều rộng là \(\frac{{600}}{x}cm\).

Chiều dài và chiều rộng của phần in chữ lần lượt là \(x - 4\) và \(\frac{{600}}{x} - 5\)

Diện tích phần in chữ là \(f\left( x \right) = \left( {\frac{{600}}{x} - 5} \right)\left( {x - 4} \right) = 620 - 5x - \frac{{2400}}{x}\)

\(f'\left( x \right) = \frac{{2400}}{{{x^2}}} - 5 = 0 \Leftrightarrow x =  \pm 4\sqrt {30} \)

Diện tích một trang của một cuốn sách là \(600c{ (ảnh 2)

Vậy diện tích lớn nhất của phần in chữ xấp xỉ 401 \(c{m^2}\).