20/05/2025


20/05/2025
20/05/2025
Cho một nút giao thông, tốc độ tối đa cho phép của ô tô là 50 km/h. Camera phạt nguội đặt tại điểm $S(0;0;14)$. Mặt phẳng $Oxy$ song song với mặt đường và chứa vùng nhận diện biển số xe. Biết camera nhận diện tốt nhất khi biển số xe nằm trong hình thang cân $ABCD$ với $SA = SB = 27m$, $OD = OC = 5m$, $AB = 14m$, $CD = 9,6m$. Tia $Ox$ nằm trên đường trung trực của $AB$ và $DC$. Tại thời điểm 9h00', ô tô chuyển động thẳng đều theo phương song song với trục $Ox$, hướng về phía trục $Oy$, vị trí biển số xe là $M(50; -6; 0)$.
a) Điểm $D$ có tọa độ là $(1.4; -4.8; 0)$.
b) Đường thẳng $AD$ có phương trình là $\begin{cases} x = 1.4 - 20.6t \\ y = -4.8 + 2.2t \\ z = 0 \end{cases}$ ($t \in \mathbb{R}$).
c) Nếu ô tô đi với vận tốc 45 km/h thì sau đúng 2.2 giây kể từ thời điểm xuất phát thì biển số xe nằm trong vùng nhận diện tốt nhất của camera.
d) Nếu camera ghi nhận được hình ảnh biển số xe ô tô liên tục trong 0.7 giây và khoảng thời gian này kết thúc đồng thời với thời điểm xe vừa ra khỏi vùng nhận diện tốt nhất, thì ô tô đã vượt quá tốc độ cho phép.
Giải:
a) Đúng.
b) Đúng.
c) Vận tốc ô tô là $v = 45$ km/h $= 12.5$ m/s.
Sau $t = 2.2$ giây, ô tô đi được quãng đường $s = vt = 12.5 \times 2.2 = 27.5$ m.
Vị trí mới của biển số xe là $M'(50 + 27.5; -6; 0) = M'(77.5; -6; 0)$.
Để kiểm tra xem điểm $M'$ có nằm trong hình thang cân $ABCD$ hay không, ta cần xác định vị trí của hình thang này.
Ta có $O(0,0,0)$, $AB = 14$ và tia $Ox$ là đường trung trực của $AB$. Giả sử $A(a; 0; 0)$ thì $B(-a; 0; 0)$. Ta có $AB = 2a = 14 \Rightarrow a = 7$. Vậy $A(7; 0; 0)$ và $B(-7; 0; 0)$.
Tương tự, $CD = 9.6$, giả sử $C(c; 0; 0)$ và $D(-c; 0; 0)$. Ta có $CD = 2c = 9.6 \Rightarrow c = 4.8$.
Do $OD = OC = 5$ và $O$ là gốc tọa độ nên $D$ và $C$ có tọa độ $D(4.8, 5, 0)$ và $C(-4.8, 5, 0)$.
Điểm $M'(77.5, -6, 0)$ không nằm trong hình thang $ABCD$, vậy mệnh đề c) sai.
d) Để giải quyết câu này, cần xác định vị trí của hình thang $ABCD$ và vùng nhận diện của camera. Sau 0.7 giây, xe đi thêm quãng đường $s' = vt = 12.5 \times 0.7 = 8.75$ m.
Vị trí cuối cùng của biển số xe là $M''(77.5 + 8.75; -6; 0) = M''(86.25; -6; 0)$.
Nếu biển số xe chỉ được camera nhận diện trong khoảng $0,7$ giây, từ vị trí $M'$ đến $M''$, và tại thời điểm $M''$ xe vừa ra khỏi vùng nhận diện tốt nhất, thì biển số xe phải nằm trong vùng nhận diện khi ở vị trí $M'$.
Nếu xe được phép đi với vận tốc 50 km/h, thì sau $0,7$ giây nó đi được quãng đường $s_{max} = \frac{50}{3.6} \times 0.7 \approx 9.72$ m.
Ta có $8.75 < 9.72$, vậy có khả năng xe đã vượt quá tốc độ cho phép.
Nếu bạn muốn hỏi bài tập
Các câu hỏi của bạn luôn được giải đáp dưới 10 phút
CÂU HỎI LIÊN QUAN
Top thành viên trả lời