Câu hỏi:
12/07/2024 7,746
Bên trong một hồ bơi, người ta dự định thiết kế hai bể sục nửa hình tròn bằng nhau và một bể sục hình tròn (H.7.15a) để người bơi có thể ngồi tựa lưng vào thành các bể sục thư giãn. Hãy tìm bán kính của các bể sục để tổng chu vi của ba bể là 32 m mà tổng diện tích (chiếm hồ bơi) là nhỏ nhất. Trong tính toán, lấy π = 3,14, độ dài tính theo mét và làm tròn tới chữ số thập phân thứ hai.
Câu hỏi trong đề:
Bài tập Bài 21. Đường tròn trong mặt phẳng tọa độ có đáp án !!
Sách mới 2k7: Tổng ôn Toán, Lí, Hóa, Văn, Sử, Địa…. kỳ thi tốt nghiệp THPT Quốc gia 2025, đánh giá năng lực (chỉ từ 110k).
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
Hướng dẫn giải
Gọi bán kính của bể hình tròn và bể nửa hình tròn tương ứng là x, y (m) (x, y > 0).
Chu vi của bể hình tròn là: 2πx = 2 . 3,14 . x = 6,28x (m).
Vì hai bể còn lại là hai bể có dạng nửa hình tròn bằng nhau nên tổng chu vi của hai bể này bằng tổng chu vi của đường tròn bán kính y (m) với 2 lần độ dài đường kính của đường tròn đó, do đó chu vi của hai bể nửa hình tròn là:
2πy + 2 . 2y = 2 . 3,14 . y + 4y = 10,28y (m).
Tổng chu vi của ba bể là 32 m nên ta có: 6,28x + 10,28y = 32 hay 1,57x + 2,57y – 8 = 0.
Diện tích của bể hình tròn là: πx2 = 3,14x2 (m2).
Diện tích của hai bể nửa hình tròn là: πy2 = 3,14y2 (m2).
Gọi tổng diện tích của ba bể sục là S (m2). Khi đó ta có:
3,14x2 + 3,14y2 = S hay x2 + y2 = \(\frac{S}{{3,14}}\).
Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, xét đường tròn (C): x2 + y2 = \(\frac{S}{{3,14}}\) có tâm O(0; 0), bán kính R = \(\sqrt {\frac{S}{{3,14}}} \) và đường thẳng ∆: 1,57x + 2,57y – 8 = 0. Khi đó bài toán được chuyển thành: Tìm R nhỏ nhất để (C) và ∆ ít nhất một điểm chung, với hoành độ và tung độ đều là các số dương.
Bài toán trên tương đương với ∆ tiếp xúc với (C), đồng thời khi đó điểm M trùng với điểm H là hình chiếu vuông góc của O trên ∆.
Ta có: OH ⊥ ∆ nên .
Suy ra đường thẳng OH có một vectơ pháp tuyến là .
Phương trình đường thẳng OH là:
2,57(x – 0) – 1,57(y – 0) = 0 hay 2,57x – 1,57y = 0.
Điểm H là giao điểm của đường thẳng OH và đường thẳng ∆ nên tọa độ của H là nghiệm của hệ phương trình .
Giải hệ trên ta được .
Vậy bán kính bể sục hình tròn xấp xỉ bằng 1,38 m và bể sục nửa hình tròn xấp xỉ bằng 2,27 m thì thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Nhà sách VIETJACK:
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1:
Cho đường tròn (C): x2 + y2 + 2x – 4y + 4 = 0. Viết phương trình tiếp tuyến d của (C) tại điểm M(0; 2).
Xem đáp án »
12/07/2024
19,511
Câu 2:
Viết phương trình của đường tròn trong mỗi trường hợp sau:
a) Có tâm I(– 2; 5) và bán kính R = 7;
b) Có tâm I(1; – 2) và đi qua điểm A(– 2; 2);
c) Có đường kính AB, với A(– 1; – 3), B(– 3; 5);
d) Có tâm I(1; 3) và tiếp xúc với đường thẳng x + 2y + 3 = 0.
Viết phương trình của đường tròn trong mỗi trường hợp sau:
a) Có tâm I(– 2; 5) và bán kính R = 7;
b) Có tâm I(1; – 2) và đi qua điểm A(– 2; 2);
c) Có đường kính AB, với A(– 1; – 3), B(– 3; 5);
d) Có tâm I(1; 3) và tiếp xúc với đường thẳng x + 2y + 3 = 0.
Xem đáp án »
12/07/2024
18,705
Câu 3:
Trong mặt phẳng tọa độ, cho tam giác ABC, với A(6; – 2), B(4; 2), C(5; –5). Viết phương trình đường tròn ngoại tiếp tam giác đó.
Xem đáp án »
12/07/2024
14,038
Câu 4:
Chuyển động của một vật thể trong khoảng thời gian 180 phút được thể hiện trong mặt phẳng tọa độ. Theo đó, tại thời điểm t (0 ≤ t ≤ 180) vật thể ở vị trí có tọa độ (2 + sint°; 4 + cost°).
a) Tìm vị trí ban đầu và vị trí kết thúc của vật thể.
b) Tìm quỹ đạo chuyển động của vật thể.
Chuyển động của một vật thể trong khoảng thời gian 180 phút được thể hiện trong mặt phẳng tọa độ. Theo đó, tại thời điểm t (0 ≤ t ≤ 180) vật thể ở vị trí có tọa độ (2 + sint°; 4 + cost°).
a) Tìm vị trí ban đầu và vị trí kết thúc của vật thể.
b) Tìm quỹ đạo chuyển động của vật thể.
Xem đáp án »
12/07/2024
11,183
Câu 5:
Hãy cho biết phương trình nào dưới đây là phương trình của một đường tròn và tìm tâm, bán kính của đường tròn tương ứng.
a) x2 + y2 + xy + 4x – 2 = 0;
b) x2 + y2 – 2x – 4y + 5 = 0;
c) x2 + y2 + 6x – 8y + 1 = 0.
Xem đáp án »
12/07/2024
8,728
Câu 6:
B. Bài tập
Tìm tâm và bán kính của đường tròn (x + 3)2 + (y – 3)2 = 36.
B. Bài tập
Tìm tâm và bán kính của đường tròn (x + 3)2 + (y – 3)2 = 36.
Xem đáp án »
12/07/2024
6,144
Bình luận
🔥 Đề thi HOT:
-
75 câu trắc nghiệm Vectơ nâng cao (P1)
-
13 câu Trắc nghiệm Tích của vectơ với một số có đáp án (Thông hiểu)
-
28 câu Trắc nghiệm Mệnh đề có đáp án
-
10 Bài tập Tính số trung bình, trung vị, tứ phân vị và mốt của mẫu số liệu cho trước (có lời giải)
-
80 câu trắc nghiệm Vectơ cơ bản (P1)
-
5 câu Trắc nghiệm Phương sai và độ lệch chuẩn có đáp án (Thông hiểu)
-
12 Bài tập Ứng dụng của hàm số bậc hai để giải bài toán thực tế (có lời giải)
-
50 câu trắc nghiệm Thống kê nâng cao (P1)
về câu hỏi!