Trong không gian với hệ trục tọa độ \(Oxyz\) (đơn vị mét), sàn nhà được xem là mặt phẳng \(\left( {Oxy} \right)\) và bức tường là mặt phẳng \(\left( {Oxz} \right)\). Một thanh cứng \(AB\) được đặt sao cho đầu \(A\left( {4;\,0;\,2} \right)\) tựa vào bức tường và đầu \(B\left( {2;\,6;\,0} \right)\) tựa vào sàn nhà. Khi đầu \(B\) bắt đẩu dịch chuyển theo hướng của vectơ \(\overrightarrow u = \left( { - 1,0,0} \right)\) với tốc độ không đổi \({v_B} = 1\)(m/s) thì đầu \(A\) cũng bị kéo theo và dịch chuyển trên bức tường sao cho hướng của vectơ vận tốc của đầu \(A\) luôn cùng phương với vectơ \(\overrightarrow v = \left( {1;\,0;\,1} \right)\). Xác định tốc độ của đầu \(A\) theo đơn vị (m/s) tại thời điểm đầu \(B\) đã dịch chuyển được một đoạn đúng bằng \(2,4\) mét kể từ vị trí ban đầu (Kết quả làm tròn đến hai chữ số thập phân)

Đặt hệ trục tọa độ như hình vẽ :

Phương trình parabol \(DC\)có dạng \({y_{DC}} = a{x^2} + c\)đi qua điểm\(D\left( {1,5;16} \right)\)và\(C\left( {3;13} \right)\)

Suy ra \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{{\left( {1,5} \right)}^2}a + c = 16}\\{{3^2}a + c = 13}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{a =  - \frac{4}{9}}\\{c = 17}\end{array}} \right. \Rightarrow {y_{DC}} =  - \frac{4}{9}{x^2} + 17 \Leftrightarrow {x^2} = \frac{9}{4}.\left( {17 - y} \right)\)

Phương trình đường tròn tâm \(I\left( {3;12,5} \right)\)và bán kính \(R = 0,5\)

\[{\left( {x - 3} \right)^3} + {\left( {y - 12,5} \right)^2} = \frac{1}{4} \Rightarrow x =  - \sqrt {\frac{1}{4} - {{\left( {y - 12,5} \right)}^2}}  + 3\]

Lượng sữa chua còn lại là :

\[V = \pi {.3^2}.12 + \pi \left[ {\int\limits_{12}^{13} {\left( { - \sqrt {\frac{1}{4} - {{\left( {y - 12,5} \right)}^2}}  + 3} \right)} \,dy + \int\limits_{13}^{14} {\left( {\frac{9}{4}.\left( {17 - y} \right)} \right)} \,dy} \right] \approx 385\](ml)

Số phần tử không gian mẫu: Trên 2 đường chéo, mỗi đường chéo có 7 điểm

Số cách chọn 3 điểm thẳng hàng là:\(2.C_7^3 = 70\) cách

Trên 4 cạnh, mỗi cạnh có đúng 3 điểm thẳng hàng nên số cách chọn là: \(4.C_3^3 = 4\)(cách)

Trên các đường trung trực, có 2 đường nối trung điểm các cạnh đối diện đi qua tâm, mỗi đường có 3 điểm nên số cách chọn là: \(2.C_3^3 = 2\)(cách)

Trên các đường thẳng nối từ trung điểm cạnh, đi qua một điểm trên đường chéo tới đỉnh đối diện có \(8\) đường thẳng, mỗi đường chứa đúng \(3\) điểm nên có \(8.C_3^3 = 8\) cách chọn

Vậy số phần tử trong không gian mẫu: \(n\left( \Omega  \right) = 70 + 4 + 2 + 8 = 84\)(cách)

Số cách chọn thuận lợi:

Gọi biến cố \(A\): "Ba bóng đèn đó nằm trên các đường chéo của hình vuông".

Vậy số cách chọn \(A\) thuận lợi: \(n\left( A \right) = 2.C_7^3 = 70\) cách

Xác suất để ba bóng đèn đó nằm trên các đường chéo của hình vuông\(P\left( A \right) = \frac{{n\left( A \right)}}{{n\left( \Omega  \right)}} = \frac{{70}}{{84}} \approx 0,83\)