Trục đối xứng của đồ thị hàm số bậc hai \(y = f\left( x \right) = a{x^2} + bx + c\) với \(a \ne 0\) là

Gọi độ dài chiều rộng của mảnh đất nuôi gà hay khoảng cách cần phải cắm cọc tới bờ tường là \(x\) (m) (minh họa như hình vẽ). \(\left( {0 < x < 15} \right)\)

Độ dài của chiều dài mảnh đất nuôi gà là: \(30 - 2x\) (m)

Diện tích mảnh đất nuôi gà là: \(S\left( x \right) = x\left( {30 - 2x} \right) =  - 2{x^2} + 30x\) (m2).

Để mảnh đất được rào chắn của bác có diện tích không nhỏ hơn \(50\,\,{{\rm{m}}^{\rm{2}}}\) thì:

\(S\left( x \right) =  - 2{x^2} + 30x \ge 50 \Leftrightarrow  - 2{x^2} + 30x - 50 \ge 0\) (*)

Xét tam thức bậc hai \(f\left( x \right) =  - 2{x^2} + 30x - 50\) có \(a =  - 2 < 0\)

\(\Delta ' = {15^2} - \left( { - 2} \right).\left( { - 50} \right) = 125\).

Do đó, \(f\left( x \right) = 0\) có hai nghiệm phân biệt:

\({x_1} = \frac{{ - 15 + \sqrt {125} }}{{\left( { - 2} \right)}} = \frac{{15 - 5\sqrt 5 }}{2} \approx 1,91\)

\({x_2} = \frac{{ - 15 + \sqrt {125} }}{{\left( { - 2} \right)}} = \frac{{15 + 5\sqrt 5 }}{2} \approx 13,09\)

Như vậy, bất phương trình (*) có tập nghiệm là đoạn \(\left[ {1,91;\,\,\,13,09} \right]\).

Vậy khoảng cách từ điểm cắm cọc đến bờ tường phải lớn hơn hoặc bằng 1,91 m và nhỏ hơn hoặc bằng 13,09 m thì mảnh đất được rào chắn của bác có diện tích không nhỏ hơn\(50\,\,{{\rm{m}}^{\rm{2}}}\).

Đáp án đúng là: C

Đồ thị hàm số \(y = 4{x^2} - 2x + 5\) là parabol có bề lõm hướng lên trên (do \(a = 4 > 0\)) nên giá trị nhỏ nhất của hàm số là tung độ của đỉnh parabol.

Hoành độ đỉnh parabol là: \(x = \frac{{ - \left( { - 2} \right)}}{{2.4}} = \frac{1}{4}\)

Giá trị nhỏ nhất của hàm số là: \({y_{\min }} = 4.{\left( {\frac{1}{4}} \right)^2} - 2.\frac{1}{4} + 5 = \frac{{19}}{4}\).