Câu 1:
Trước tiên, ta cần tìm diện tích đáy của hình lăng trụ đứng ABC.A'B'C'. Diện tích đáy là diện tích tam giác ABC.
Diện tích tam giác ABC:
\[ S_{ABC} = \frac{1}{2} \cdot AB \cdot AC \cdot \sin(\widehat{BAC}) \]
\[ S_{ABC} = \frac{1}{2} \cdot 6 \cdot 8 \cdot \sin(60^\circ) \]
\[ S_{ABC} = \frac{1}{2} \cdot 6 \cdot 8 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} \]
\[ S_{ABC} = 12\sqrt{3} \]
Tiếp theo, ta cần tìm độ dài cạnh BC. Ta sử dụng công thức余弦定理来找到边BC的长度。
\[ BC^2 = AB^2 + AC^2 - 2 \cdot AB \cdot AC \cdot \cos(\widehat{BAC}) \]
\[ BC^2 = 6^2 + 8^2 - 2 \cdot 6 \cdot 8 \cdot \cos(60^\circ) \]
\[ BC^2 = 36 + 64 - 2 \cdot 6 \cdot 8 \cdot \frac{1}{2} \]
\[ BC^2 = 100 - 48 \]
\[ BC^2 = 52 \]
\[ BC = \sqrt{52} = 2\sqrt{13} \]
接下来,我们需要找到点A到直线BC的距离。我们可以使用三角形面积公式来找到这个距离。设点A到直线BC的距离为h。
\[ S_{ABC} = \frac{1}{2} \cdot BC \cdot h \]
\[ 12\sqrt{3} = \frac{1}{2} \cdot 2\sqrt{13} \cdot h \]
\[ 12\sqrt{3} = \sqrt{13} \cdot h \]
\[ h = \frac{12\sqrt{3}}{\sqrt{13}} \]
\[ h = \frac{12\sqrt{39}}{13} \]
最后,由于这是一个直棱柱,AA'和BC之间的距离就是点A到直线BC的距离。
\[ d(AA', BC) = \frac{12\sqrt{39}}{13} \approx 6.2 \]
因此,AA'和BC之间的距离约为6.2(保留一位小数)。
答案:AA'和BC之间的距离约为6.2。
Câu 2:
Chi phí trung bình cho $1~m^2$ nhôm chống gỉ là 420 000 đồng. Với ngân sách không vượt quá 7 560 000 đồng, diện tích tối đa mà công ty có thể mua là:
\[
S_{max} = \frac{7 560 000}{420 000} = 18~m^2
\]
Diện tích toàn phần của bể chứa hình trụ là:
\[
S = 2\pi r^2 + 2\pi rh
\]
Trong đó, $r$ là bán kính đáy và $h$ là chiều cao của bể chứa.
Ta có:
\[
2\pi r^2 + 2\pi rh \leq 18
\]
\[
\pi r(r + h) \leq 9
\]
\[
r(r + h) \leq \frac{9}{\pi}
\]
Thể tích của bể chứa hình trụ là:
\[
V = \pi r^2 h
\]
Để tìm giá trị lớn nhất của thể tích $V$, ta sử dụng phương pháp Lagrange. Xét hàm số:
\[
f(r, h) = \pi r^2 h
\]
với ràng buộc:
\[
g(r, h) = r(r + h) - \frac{9}{\pi} = 0
\]
Áp dụng phương pháp Lagrange, ta có:
\[
\nabla f = \lambda \nabla g
\]
\[
(2\pi rh, \pi r^2) = \lambda (2r + h, r)
\]
Từ đó, ta có hai phương trình:
\[
2\pi rh = \lambda (2r + h)
\]
\[
\pi r^2 = \lambda r
\]
Từ phương trình thứ hai, ta có:
\[
\lambda = \pi r
\]
Thay vào phương trình thứ nhất:
\[
2\pi rh = \pi r (2r + h)
\]
\[
2h = 2r + h
\]
\[
h = 2r
\]
Thay $h = 2r$ vào ràng buộc:
\[
r(r + 2r) = \frac{9}{\pi}
\]
\[
3r^2 = \frac{9}{\pi}
\]
\[
r^2 = \frac{3}{\pi}
\]
\[
r = \sqrt{\frac{3}{\pi}}
\]
Tính $h$:
\[
h = 2r = 2\sqrt{\frac{3}{\pi}}
\]
Thể tích lớn nhất của bể chứa là:
\[
V_{max} = \pi r^2 h = \pi \left(\sqrt{\frac{3}{\pi}}\right)^2 \cdot 2\sqrt{\frac{3}{\pi}} = \pi \cdot \frac{3}{\pi} \cdot 2\sqrt{\frac{3}{\pi}} = 6\sqrt{\frac{3}{\pi}}
\]
Làm tròn kết quả đến hàng phần trăm:
\[
V_{max} \approx 6 \times 0.977 = 5.862 \approx 5.86~m^3
\]
Đáp số: Thể tích lớn nhất của bể chứa là 5.86 m³.
Câu 3:
Giả sử giá bán mỗi chiếc khăn tăng thêm \( x \times 1000 \) đồng, tức là giá mới là \( 30 + x \) nghìn đồng.
Số lượng khăn bán được mỗi tháng sẽ giảm đi \( x \times 100 \) chiếc, tức là số khăn bán được mỗi tháng là \( 3000 - 100x \) chiếc.
Lợi nhuận từ việc bán khăn mặt mỗi tháng là:
\[ N(x) = (30 + x - 18)(3000 - 100x) \]
\[ N(x) = (12 + x)(3000 - 100x) \]
\[ N(x) = 36000 + 3000x - 1200x - 100x^2 \]
\[ N(x) = -100x^2 + 1800x + 36000 \]
Để tìm giá trị lớn nhất của \( N(x) \), ta tính đạo hàm của \( N(x) \):
\[ N'(x) = -200x + 1800 \]
Đặt \( N'(x) = 0 \) để tìm giá trị của \( x \):
\[ -200x + 1800 = 0 \]
\[ 200x = 1800 \]
\[ x = 9 \]
Vậy giá bán mỗi chiếc khăn để đạt lợi nhuận lớn nhất là:
\[ 30 + 9 = 39 \text{ nghìn đồng} \]
Đáp số: 39 nghìn đồng.
Câu 4:
Trước tiên, ta xác định các điểm và đường thẳng liên quan trong hình chóp đều S.ABCD.
- Đáy ABCD là hình vuông tâm O, cạnh a.
- Cạnh bên SA = SB = SC = SD = $a\sqrt6$.
- Gọi H là trung điểm của BC, ta có SH vuông góc với mặt đáy ABCD tại H.
Ta cần tính góc phẳng nhị diện [S, BC, O].
1. Xác định góc phẳng nhị diện:
- Góc phẳng nhị diện [S, BC, O] là góc giữa hai mặt phẳng (SBC) và (OBC).
- Ta hạ đường cao từ O vuông góc với BC tại I, và từ S hạ đường cao xuống mặt đáy tại H.
2. Tính khoảng cách từ O đến BC:
- Vì O là tâm của hình vuông ABCD, nên O nằm chính giữa AC và BD.
- Ta có OB = OC = $\frac{a\sqrt2}{2}$.
- Ta tính khoảng cách từ O đến BC bằng cách sử dụng công thức khoảng cách từ một điểm đến một đường thẳng trong tam giác vuông:
\[OI = \frac{OB \times OC}{BC} = \frac{\left(\frac{a\sqrt2}{2}\right)^2}{a} = \frac{a^2}{2a} = \frac{a}{2}\]
3. Tính khoảng cách từ S đến BC:
- Ta biết SH vuông góc với mặt đáy ABCD, do đó SH cũng vuông góc với BC.
- Ta tính SH bằng cách sử dụng Pythagoras trong tam giác SAB:
\[SH = \sqrt{SA^2 - AH^2} = \sqrt{(a\sqrt6)^2 - \left(\frac{a\sqrt2}{2}\right)^2} = \sqrt{6a^2 - \frac{a^2}{2}} = \sqrt{\frac{11a^2}{2}} = \frac{a\sqrt{22}}{2}\]
4. Tính góc phẳng nhị diện:
- Góc phẳng nhị diện [S, BC, O] là góc giữa hai đường thẳng SH và OH.
- Ta tính tan của góc này bằng cách sử dụng tỉ số của hai khoảng cách đã tính:
\[\tan(\theta) = \frac{SH}{OH} = \frac{\frac{a\sqrt{22}}{2}}{\frac{a}{2}} = \sqrt{22}\]
5. Làm tròn kết quả:
- Ta làm tròn giá trị của $\sqrt{22}$ đến hàng phần trăm:
\[\sqrt{22} \approx 4.69\]
Vậy, giá trị của tan của góc phẳng nhị diện [S, BC, O] là 4.69.
Câu 5:
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện từng bước theo yêu cầu đã đưa ra.
Bước 1: Xác định các trường hợp
- Trường hợp 1: Đội có 1 nữ và 3 nam.
- Trường hợp 2: Đội có 2 nữ và 2 nam.
Bước 2: Xét từng trường hợp
- Trường hợp 1: Đội có 1 nữ và 3 nam
- Chọn 1 nữ từ 4 nữ: $\binom{4}{1} = 4$ cách.
- Chọn 3 nam từ 6 nam nhưng không được chọn cả A và B cùng một lúc:
- Chọn 3 nam từ 6 nam: $\binom{6}{3} = 20$ cách.
- Trừ đi trường hợp chọn cả A và B: Chọn thêm 1 nam từ 4 nam còn lại: $\binom{4}{1} = 4$ cách.
- Số cách chọn trong trường hợp này: $4 \times (20 - 4) = 4 \times 16 = 64$ cách.
- Trường hợp 2: Đội có 2 nữ và 2 nam
- Chọn 2 nữ từ 4 nữ: $\binom{4}{2} = 6$ cách.
- Chọn 2 nam từ 6 nam nhưng không được chọn cả A và B cùng một lúc:
- Chọn 2 nam từ 6 nam: $\binom{6}{2} = 15$ cách.
- Trừ đi trường hợp chọn cả A và B: Chọn thêm 0 nam từ 4 nam còn lại: $\binom{4}{0} = 1$ cách.
- Số cách chọn trong trường hợp này: $6 \times (15 - 1) = 6 \times 14 = 84$ cách.
Bước 3: Tính tổng số cách
Tổng số cách chọn đội: $64 + 84 = 148$ cách.
Đáp số: 148 cách.
Câu 6:
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Tìm tọa độ của khinh khí cầu sau mỗi thời điểm:
- Khinh khí cầu ban đầu ở tọa độ \( A(-16, -10, 10) \).
- Véc tơ vận tốc không đổi là \( \overrightarrow{v} = (4, 3, -1) \).
2. Xác định tọa độ của khinh khí cầu sau \( t \) giờ:
- Tọa độ của khinh khí cầu sau \( t \) giờ là \( B(t) = (-16 + 4t, -10 + 3t, 10 - t) \).
3. Tính khoảng cách từ khinh khí cầu đến trạm kiểm soát:
- Khoảng cách từ khinh khí cầu đến trạm kiểm soát (gốc tọa độ \( O(0, 0, 0) \)) là:
\[
d(t) = \sqrt{(-16 + 4t)^2 + (-10 + 3t)^2 + (10 - t)^2}
\]
4. Xác định thời điểm khinh khí cầu vào và ra khỏi vùng kiểm soát:
- Khinh khí cầu vào vùng kiểm soát khi \( d(t) = 12 \):
\[
\sqrt{(-16 + 4t)^2 + (-10 + 3t)^2 + (10 - t)^2} = 12
\]
\[
(-16 + 4t)^2 + (-10 + 3t)^2 + (10 - t)^2 = 144
\]
\[
(256 - 128t + 16t^2) + (100 - 60t + 9t^2) + (100 - 20t + t^2) = 144
\]
\[
25t^2 - 208t + 456 = 144
\]
\[
25t^2 - 208t + 312 = 0
\]
Giải phương trình bậc hai:
\[
t = \frac{208 \pm \sqrt{208^2 - 4 \cdot 25 \cdot 312}}{2 \cdot 25}
\]
\[
t = \frac{208 \pm \sqrt{43264 - 31200}}{50}
\]
\[
t = \frac{208 \pm \sqrt{12064}}{50}
\]
\[
t = \frac{208 \pm 109.84}{50}
\]
\[
t_1 = \frac{317.84}{50} = 6.3568 \quad \text{(khoảng 6.36 giờ)}
\]
\[
t_2 = \frac{98.16}{50} = 1.9632 \quad \text{(khoảng 1.96 giờ)}
\]
5. Tính thời gian từ khi phát hiện đến khi ra khỏi vùng kiểm soát:
- Thời gian từ khi phát hiện đến khi ra khỏi vùng kiểm soát là:
\[
t_{\text{ra}} - t_{\text{vào}} = 6.36 - 1.96 = 4.4 \text{ giờ}
\]
- Đổi ra phút:
\[
4.4 \times 60 = 264 \text{ phút}
\]
Đáp số: 264 phút.