Câu 1.
Điều kiện xác định:
\[
x + 2 > 0 \quad \text{và} \quad 8 - \log_2(x + 2) \geq 0
\]
\[
x > -2 \quad \text{và} \quad \log_2(x + 2) \leq 8
\]
\[
x > -2 \quad \text{và} \quad x + 2 \leq 2^8
\]
\[
x > -2 \quad \text{và} \quad x \leq 254
\]
\[
-2 < x \leq 254
\]
Bất phương trình đã cho tương đương với:
\[
(x^2 - 6x + 5) \cdot \sqrt{8 - \log_2(x + 2)} \geq 0
\]
Ta xét các trường hợp sau:
1. Trường hợp 1: \( \sqrt{8 - \log_2(x + 2)} = 0 \)
\[
8 - \log_2(x + 2) = 0
\]
\[
\log_2(x + 2) = 8
\]
\[
x + 2 = 2^8
\]
\[
x + 2 = 256
\]
\[
x = 254
\]
2. Trường hợp 2: \( x^2 - 6x + 5 \geq 0 \) và \( \sqrt{8 - \log_2(x + 2)} > 0 \)
Phương trình \( x^2 - 6x + 5 = 0 \) có các nghiệm:
\[
x = 1 \quad \text{và} \quad x = 5
\]
Do đó, \( x^2 - 6x + 5 \geq 0 \) khi:
\[
x \leq 1 \quad \text{hoặc} \quad x \geq 5
\]
Với điều kiện \( \sqrt{8 - \log_2(x + 2)} > 0 \):
\[
8 - \log_2(x + 2) > 0
\]
\[
\log_2(x + 2) < 8
\]
\[
x + 2 < 256
\]
\[
x < 254
\]
Kết hợp các điều kiện trên ta có:
\[
-2 < x \leq 1 \quad \text{hoặc} \quad 5 \leq x < 254
\]
Tổng hợp lại, tập nghiệm của bất phương trình là:
\[
-2 < x \leq 1 \quad \text{hoặc} \quad 5 \leq x \leq 254
\]
Các số nguyên trong khoảng này là:
\[
x = -1, 0, 1, 5, 6, 7, ..., 254
\]
Số lượng các số nguyên là:
\[
(1 - (-1)) + 1 + (254 - 5) + 1 = 3 + 249 + 1 = 253
\]
Vậy tập nghiệm của bất phương trình có tất cả 253 số nguyên.
Câu 2.
Để tính gia tốc của vật tại thời điểm \( t = 0,25 \) giờ, ta cần biết vận tốc \( v(t) \) là hàm của thời gian \( t \).
Trước tiên, ta xác định phương trình của đường parabol dựa trên thông tin về đỉnh \( I \left( \frac{1}{2}; 8 \right) \) và trục đối xứng song song với trục tung.
Phương trình tổng quát của đường parabol có dạng:
\[ v(t) = a(t - h)^2 + k \]
Trong đó, \( (h, k) \) là tọa độ đỉnh của parabol. Ở đây, \( h = \frac{1}{2} \) và \( k = 8 \), nên ta có:
\[ v(t) = a \left( t - \frac{1}{2} \right)^2 + 8 \]
Ta cần xác định hệ số \( a \). Để làm điều này, ta cần thêm một điểm khác trên đồ thị. Giả sử ta biết rằng khi \( t = 0 \), vận tốc \( v(0) = 0 \):
\[ 0 = a \left( 0 - \frac{1}{2} \right)^2 + 8 \]
\[ 0 = a \left( \frac{1}{4} \right) + 8 \]
\[ 0 = \frac{a}{4} + 8 \]
\[ \frac{a}{4} = -8 \]
\[ a = -32 \]
Vậy phương trình của đường parabol là:
\[ v(t) = -32 \left( t - \frac{1}{2} \right)^2 + 8 \]
Bây giờ, ta tính gia tốc \( a(t) \) của vật tại thời điểm \( t = 0,25 \) giờ. Gia tốc là đạo hàm của vận tốc theo thời gian:
\[ a(t) = \frac{dv(t)}{dt} \]
Tính đạo hàm của \( v(t) \):
\[ v(t) = -32 \left( t - \frac{1}{2} \right)^2 + 8 \]
\[ \frac{d}{dt} \left[ -32 \left( t - \frac{1}{2} \right)^2 + 8 \right] = -32 \cdot 2 \left( t - \frac{1}{2} \right) \cdot 1 \]
\[ a(t) = -64 \left( t - \frac{1}{2} \right) \]
Thay \( t = 0,25 \) vào phương trình gia tốc:
\[ a(0,25) = -64 \left( 0,25 - \frac{1}{2} \right) \]
\[ a(0,25) = -64 \left( 0,25 - 0,5 \right) \]
\[ a(0,25) = -64 \left( -0,25 \right) \]
\[ a(0,25) = 16 \text{ km/h}^2 \]
Chuyển đổi đơn vị từ km/h² sang m/s²:
\[ 1 \text{ km/h}^2 = \frac{1000 \text{ m}}{(3600 \text{ s})^2} = \frac{1000}{12960000} \text{ m/s}^2 = \frac{1}{12960} \text{ m/s}^2 \approx 0,00007716 \text{ m/s}^2 \]
Do đó:
\[ 16 \text{ km/h}^2 = 16 \times 0,00007716 \text{ m/s}^2 \approx 0,00123456 \text{ m/s}^2 \]
Như vậy, gia tốc của vật lúc \( t = 0,25 \) giờ là khoảng \( 0,00123456 \text{ m/s}^2 \).