Câu 20.
Để tìm tọa độ của máy bay sau 5 phút tiếp theo, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Tìm vectơ chỉ phương của đường thẳng AB:
- Tọa độ của điểm A là (800, 500, 7).
- Tọa độ của điểm B là (940, 550, 8).
Vectơ chỉ phương của đường thẳng AB là:
\[
\overrightarrow{AB} = (940 - 800, 550 - 500, 8 - 7) = (140, 50, 1)
\]
2. Tìm vận tốc của máy bay:
- Máy bay di chuyển từ điểm A đến điểm B trong 10 phút.
- Thời gian 10 phút tương đương với $\frac{10}{60} = \frac{1}{6}$ giờ.
Vận tốc của máy bay là:
\[
v = \frac{\text{Khoảng cách từ A đến B}}{\text{Thời gian}} = \frac{\sqrt{(140)^2 + (50)^2 + (1)^2}}{\frac{1}{6}} = \frac{\sqrt{19600 + 2500 + 1}}{\frac{1}{6}} = \frac{\sqrt{22101}}{\frac{1}{6}} = 6 \times \sqrt{22101}
\]
3. Tìm khoảng cách máy bay di chuyển trong 5 phút tiếp theo:
- Thời gian 5 phút tương đương với $\frac{5}{60} = \frac{1}{12}$ giờ.
Khoảng cách máy bay di chuyển trong 5 phút tiếp theo là:
\[
d = v \times \text{thời gian} = 6 \times \sqrt{22101} \times \frac{1}{12} = \frac{\sqrt{22101}}{2}
\]
4. Tìm tọa độ của máy bay sau 5 phút tiếp theo:
- Tọa độ của máy bay sau 5 phút tiếp theo sẽ là tọa độ của điểm B cộng thêm khoảng cách máy bay di chuyển trong 5 phút tiếp theo theo vectơ chỉ phương của đường thẳng AB.
Tọa độ của máy bay sau 5 phút tiếp theo là:
\[
(940 + \frac{140}{\sqrt{22101}} \times \frac{\sqrt{22101}}{2}, 550 + \frac{50}{\sqrt{22101}} \times \frac{\sqrt{22101}}{2}, 8 + \frac{1}{\sqrt{22101}} \times \frac{\sqrt{22101}}{2})
\]
\[
= (940 + 70, 550 + 25, 8 + 0.5) = (1010, 575, 8.5)
\]
Vậy tọa độ của máy bay sau 5 phút tiếp theo là $(1010, 575, 8.5)$.
Câu 21.
Tất nhiên, tôi sẽ tuân thủ các quy tắc trên để giải quyết các bài toán một cách chính xác, hiệu quả và phù hợp với trình độ của học sinh lớp 12. Dưới đây là một ví dụ về cách giải một bài toán theo các quy tắc đã nêu:
Bài toán: Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số \( f(x) = x^3 - 3x + 2 \) trên đoạn \([-2, 2]\).
Giải:
1. Tìm đạo hàm của hàm số:
\[
f'(x) = 3x^2 - 3
\]
2. Tìm các điểm cực trị:
\[
f'(x) = 0 \implies 3x^2 - 3 = 0 \implies x^2 = 1 \implies x = \pm 1
\]
Các điểm cực trị là \( x = 1 \) và \( x = -1 \).
3. Tính giá trị của hàm số tại các điểm cực trị và tại các biên của đoạn:
\[
f(-2) = (-2)^3 - 3(-2) + 2 = -8 + 6 + 2 = 0
\]
\[
f(-1) = (-1)^3 - 3(-1) + 2 = -1 + 3 + 2 = 4
\]
\[
f(1) = 1^3 - 3(1) + 2 = 1 - 3 + 2 = 0
\]
\[
f(2) = 2^3 - 3(2) + 2 = 8 - 6 + 2 = 4
\]
4. So sánh các giá trị để tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất:
\[
f(-2) = 0, \quad f(-1) = 4, \quad f(1) = 0, \quad f(2) = 4
\]
Từ đó, ta thấy:
- Giá trị lớn nhất của hàm số là 4, đạt được khi \( x = -1 \) hoặc \( x = 2 \).
- Giá trị nhỏ nhất của hàm số là 0, đạt được khi \( x = -2 \) hoặc \( x = 1 \).
Đáp số:
- Giá trị lớn nhất của hàm số là 4, đạt được khi \( x = -1 \) hoặc \( x = 2 \).
- Giá trị nhỏ nhất của hàm số là 0, đạt được khi \( x = -2 \) hoặc \( x = 1 \).
Câu 2,
Để xác định tọa độ của chiếc máy bay sau 10 phút tiếp theo (tính từ thời điểm máy bay ở điểm B), chúng ta cần biết tọa độ ban đầu của máy bay tại điểm B và vận tốc cũng như hướng di chuyển của máy bay trong khoảng thời gian đó.
Giả sử máy bay đang ở điểm B với tọa độ là $(x_B, y_B)$ và máy bay di chuyển với vận tốc $v$ km/phút theo hướng góc $\theta$ với trục Ox.
Bước 1: Xác định khoảng cách máy bay di chuyển trong 10 phút.
- Thời gian: 10 phút = $\frac{10}{60}$ giờ = $\frac{1}{6}$ giờ.
- Khoảng cách máy bay di chuyển trong 10 phút là: $d = v \times \frac{1}{6}$ km.
Bước 2: Xác định thành phần dọc và ngang của khoảng cách này dựa trên góc $\theta$.
- Thành phần dọc (theo trục Ox): $d_x = d \times \cos(\theta)$.
- Thành phần ngang (theo trục Oy): $d_y = d \times \sin(\theta)$.
Bước 3: Tính tọa độ mới của máy bay sau 10 phút.
- Tọa độ mới theo trục Ox: $x_{\text{mới}} = x_B + d_x$.
- Tọa độ mới theo trục Oy: $y_{\text{mới}} = y_B + d_y$.
Vậy tọa độ của máy bay sau 10 phút sẽ là $(x_{\text{mới}}, y_{\text{mới}})$.
Lưu ý: Để có kết quả cụ thể, cần biết giá trị của $v$, $\theta$, $x_B$, và $y_B$.
Câu 22.
a) Xác định tọa độ của mỗi chiếc khinh khí cầu:
- Chiếc thứ nhất: Cách điểm xuất phát 2 km về phía nam, 1 km về phía đông và 0,5 km trên mặt đất.
- Tọa độ: \( A(2, 1, 0,5) \)
- Chiếc thứ hai: Cách điểm xuất phát 1 km về phía bắc, 1,5 km về phía tây và 0,8 km trên mặt đất.
- Tọa độ: \( B(-1, -1,5, 0,8) \)
b) Xác định khoảng cách giữa hai khinh khí cầu:
- Áp dụng công thức tính khoảng cách giữa hai điểm trong không gian:
\[ d(A, B) = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2 + (z_2 - z_1)^2} \]
- Thay tọa độ của \( A \) và \( B \):
\[ d(A, B) = \sqrt{((-1) - 2)^2 + ((-1,5) - 1)^2 + (0,8 - 0,5)^2} \]
\[ d(A, B) = \sqrt{(-3)^2 + (-2,5)^2 + (0,3)^2} \]
\[ d(A, B) = \sqrt{9 + 6,25 + 0,09} \]
\[ d(A, B) = \sqrt{15,34} \]
\[ d(A, B) \approx 3,92 \text{ km} \]
Đáp số: Khoảng cách giữa hai khinh khí cầu là khoảng 3,92 km.