Câu 2:
Trước tiên, ta xác định khoảng cách giữa hai đường thẳng AB và SO trong hình chóp S.ABCD.
1. Xác định các thông số cơ bản:
- Đáy ABCD là hình vuông tâm O, cạnh 1cm.
- Cạnh bên SA vuông góc với đáy.
- Góc $\widehat{SBD} = 60^\circ$.
2. Tính chiều cao SA:
- Vì SA vuông góc với đáy, ta có tam giác SAB vuông tại A.
- Ta biết rằng BD là đường chéo của hình vuông ABCD, do đó BD = $\sqrt{2}$ cm.
- Trong tam giác SBD, ta có:
\[
\tan(60^\circ) = \frac{SA}{\frac{BD}{2}} = \frac{SA}{\frac{\sqrt{2}}{2}} = \sqrt{3}
\]
\[
SA = \frac{\sqrt{3}}{2} \cdot \sqrt{2} = \frac{\sqrt{6}}{2} \text{ cm}
\]
3. Tìm khoảng cách giữa AB và SO:
- Khoảng cách giữa hai đường thẳng AB và SO là khoảng cách từ điểm O đến đường thẳng AB.
- Vì O là tâm của hình vuông ABCD, O nằm chính giữa đoạn thẳng AC và BD, do đó khoảng cách từ O đến AB là nửa cạnh của hình vuông:
\[
d(O, AB) = \frac{1}{2} \text{ cm}
\]
4. Kết luận:
- Khoảng cách giữa hai đường thẳng AB và SO là $\frac{1}{2}$ cm.
Do đó, khoảng cách giữa hai đường thẳng AB và SO là 0.50 cm.
Câu 3:
Giá bán x tấn sản phẩm là:
\[ P(x) \times x = (45 - 0,001x^2) \times x = 45x - 0,001x^3 \text{ (triệu đồng)} \]
Chi phí để sản xuất x tấn sản phẩm là:
\[ 100 + 30x \text{ (triệu đồng)} \]
Lợi nhuận khi bán x tấn sản phẩm là:
\[ R(x) = (45x - 0,001x^3) - (100 + 30x) = 15x - 0,001x^3 - 100 \text{ (triệu đồng)} \]
Để tìm giá trị x sao cho lợi nhuận lớn nhất, ta tính đạo hàm của R(x):
\[ R'(x) = 15 - 0,003x^2 \]
Đặt R'(x) = 0 để tìm điểm cực đại:
\[ 15 - 0,003x^2 = 0 \]
\[ 0,003x^2 = 15 \]
\[ x^2 = \frac{15}{0,003} = 5000 \]
\[ x = \sqrt{5000} \approx 70,7 \]
Kiểm tra điều kiện xác định: \( 0 < x \leq 100 \)
Do đó, x = 70,7 nằm trong khoảng xác định.
Để kiểm tra x = 70,7 là điểm cực đại, ta tính đạo hàm thứ hai:
\[ R''(x) = -0,006x \]
Tại x = 70,7:
\[ R''(70,7) = -0,006 \times 70,7 < 0 \]
Vậy x = 70,7 là điểm cực đại, tức là lợi nhuận lớn nhất.
Kết luận: Nhà máy A cần bán cho nhà máy B khoảng 70,7 tấn sản phẩm mỗi tháng để lợi nhuận thu được lớn nhất.
Câu 4:
Để giải quyết bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Tính diện tích hình tròn:
- Bán kính của hình tròn là \( r \).
- Diện tích hình tròn là \( S_{\text{tròn}} = \pi r^2 \).
2. Tính diện tích hình vuông:
- Cạnh của hình vuông là 4 m.
- Diện tích hình vuông là \( S_{\text{vuông}} = 4 \times 4 = 16 \, m^2 \).
3. Tính diện tích phần còn lại của hình tròn:
- Diện tích phần còn lại của hình tròn là \( S_{\text{còn lại}} = S_{\text{tròn}} - S_{\text{vuông}} \).
4. Tính diện tích phần dùng để trồng hoa và trồng cỏ:
- Diện tích phần dùng để trồng hoa là \( S_{\text{hoa}} = \frac{1}{2} S_{\text{còn lại}} \).
- Diện tích phần dùng để trồng cỏ là \( S_{\text{cỏ}} = \frac{1}{2} S_{\text{còn lại}} \).
5. Tính chi phí trồng hoa và trồng cỏ:
- Chi phí trồng hoa là \( C_{\text{hoa}} = S_{\text{hoa}} \times 150,000 \, \text{đồng/m}^2 \).
- Chi phí trồng cỏ là \( C_{\text{cỏ}} = S_{\text{cỏ}} \times 100,000 \, \text{đồng/m}^2 \).
6. Tổng chi phí:
- Tổng chi phí là \( C_{\text{tổng}} = C_{\text{hoa}} + C_{\text{cỏ}} \).
Bây giờ, chúng ta sẽ thực hiện các bước trên:
1. Tính diện tích hình tròn:
- Bán kính \( r \) chưa biết, nhưng diện tích hình tròn là \( S_{\text{tròn}} = \pi r^2 \).
2. Tính diện tích hình vuông:
- Diện tích hình vuông là \( S_{\text{vuông}} = 16 \, m^2 \).
3. Tính diện tích phần còn lại của hình tròn:
- Diện tích phần còn lại của hình tròn là \( S_{\text{còn lại}} = \pi r^2 - 16 \).
4. Tính diện tích phần dùng để trồng hoa và trồng cỏ:
- Diện tích phần dùng để trồng hoa là \( S_{\text{hoa}} = \frac{1}{2} (\pi r^2 - 16) \).
- Diện tích phần dùng để trồng cỏ là \( S_{\text{cỏ}} = \frac{1}{2} (\pi r^2 - 16) \).
5. Tính chi phí trồng hoa và trồng cỏ:
- Chi phí trồng hoa là \( C_{\text{hoa}} = \frac{1}{2} (\pi r^2 - 16) \times 150,000 \).
- Chi phí trồng cỏ là \( C_{\text{cỏ}} = \frac{1}{2} (\pi r^2 - 16) \times 100,000 \).
6. Tổng chi phí:
- Tổng chi phí là \( C_{\text{tổng}} = \frac{1}{2} (\pi r^2 - 16) \times 150,000 + \frac{1}{2} (\pi r^2 - 16) \times 100,000 \).
Chúng ta cần biết bán kính \( r \) để tính toán chính xác. Giả sử bán kính \( r = 4 \, m \):
- Diện tích hình tròn là \( S_{\text{tròn}} = \pi \times 4^2 = 16\pi \, m^2 \).
- Diện tích phần còn lại của hình tròn là \( S_{\text{còn lại}} = 16\pi - 16 \, m^2 \).
- Diện tích phần dùng để trồng hoa là \( S_{\text{hoa}} = \frac{1}{2} (16\pi - 16) \, m^2 \).
- Diện tích phần dùng để trồng cỏ là \( S_{\text{cỏ}} = \frac{1}{2} (16\pi - 16) \, m^2 \).
Chi phí trồng hoa:
\[ C_{\text{hoa}} = \frac{1}{2} (16\pi - 16) \times 150,000 = 8(4\pi - 4) \times 150,000 = 1200,000(4\pi - 4) \]
Chi phí trồng cỏ:
\[ C_{\text{cỏ}} = \frac{1}{2} (16\pi - 16) \times 100,000 = 8(4\pi - 4) \times 100,000 = 800,000(4\pi - 4) \]
Tổng chi phí:
\[ C_{\text{tổng}} = 1200,000(4\pi - 4) + 800,000(4\pi - 4) = 2000,000(4\pi - 4) \]
Kết quả cuối cùng:
\[ C_{\text{tổng}} = 2000,000(4\pi - 4) \approx 2000,000 \times 8.566 = 17,132,000 \, \text{đồng} \]
Do đó, nhà trường cần khoảng 17,13 triệu đồng để trồng bồn hoa đó.
Câu 5:
Để tính giá trị nhỏ nhất của \(MA + MB\) với điểm \(M(x; y; z)\) thuộc bề mặt Trái Đất, ta thực hiện các bước sau:
1. Xác định tọa độ của điểm M trên bề mặt Trái Đất:
- Bề mặt Trái Đất là một hình cầu có tâm ở gốc tọa độ \(O(0, 0, 0)\) và bán kính \(R = 6\) (nghìn km).
- Do đó, tọa độ của điểm \(M(x, y, z)\) phải thỏa mãn phương trình:
\[
x^2 + y^2 + z^2 = 6^2 = 36
\]
2. Tính khoảng cách từ điểm M đến các vệ tinh A và B:
- Khoảng cách từ \(M(x, y, z)\) đến \(A(26, 0, 0)\):
\[
MA = \sqrt{(x - 26)^2 + y^2 + z^2}
\]
- Khoảng cách từ \(M(x, y, z)\) đến \(B(0, 26, 0)\):
\[
MB = \sqrt{x^2 + (y - 26)^2 + z^2}
\]
3. Tìm giá trị nhỏ nhất của \(MA + MB\):
- Ta cần tối thiểu hóa tổng \(MA + MB\). Để làm điều này, ta sử dụng phương pháp biến đổi và tính toán.
- Gọi \(d_1 = MA\) và \(d_2 = MB\). Ta cần tìm giá trị nhỏ nhất của \(d_1 + d_2\).
4. Áp dụng bất đẳng thức tam giác:
- Theo bất đẳng thức tam giác, ta có:
\[
d_1 + d_2 \geq AB
\]
- Khoảng cách giữa hai vệ tinh \(A\) và \(B\):
\[
AB = \sqrt{(26 - 0)^2 + (0 - 26)^2 + (0 - 0)^2} = \sqrt{26^2 + 26^2} = \sqrt{2 \times 26^2} = 26\sqrt{2}
\]
- Do đó:
\[
d_1 + d_2 \geq 26\sqrt{2}
\]
5. Kiểm tra điều kiện để đạt giá trị nhỏ nhất:
- Để \(d_1 + d_2\) đạt giá trị nhỏ nhất, điểm \(M\) phải nằm trên đường thẳng nối \(A\) và \(B\), và nằm trên bề mặt Trái Đất.
- Điểm \(M\) nằm trên đường thẳng nối \(A\) và \(B\) và thỏa mãn phương trình của bề mặt Trái Đất.
6. Tính toán cụ thể:
- Ta có \(AB = 26\sqrt{2}\).
- Giá trị nhỏ nhất của \(MA + MB\) là \(26\sqrt{2}\).
7. Làm tròn kết quả:
- \(26\sqrt{2} \approx 26 \times 1.414 = 36.764\)
- Làm tròn đến hàng đơn vị: \(37\)
Vậy giá trị nhỏ nhất của \(MA + MB\) là \(\boxed{37}\) (nghìn km).
Câu 6:
Số tiền anh Bình gửi tiết kiệm mỗi tháng là 1 triệu đồng với lãi suất 8% năm, tức là 8% : 12 = 0,67% tháng.
Sau mỗi tháng, số tiền trong tài khoản của anh Bình sẽ tăng lên theo công thức lãi kép:
\[ A = P \left(1 + \frac{r}{100}\right)^t \]
Trong đó:
- \( A \) là số tiền cuối kỳ,
- \( P \) là số tiền ban đầu,
- \( r \) là lãi suất %,
- \( t \) là thời gian (tháng).
Vì anh Bình gửi mỗi tháng 1 triệu đồng, ta cần tính tổng số tiền sau \( n \) tháng. Số tiền sau \( n \) tháng sẽ là:
\[ A_n = 1 \times \left(1 + \frac{0,67}{100}\right)^n + 1 \times \left(1 + \frac{0,67}{100}\right)^{n-1} + ... + 1 \times \left(1 + \frac{0,67}{100}\right) + 1 \]
Công thức trên là tổng của dãy số hình học với số hạng đầu tiên \( a = 1 \) và tỉ số công bội \( q = 1 + \frac{0,67}{100} = 1,0067 \). Tổng của dãy số hình học \( S_n \) là:
\[ S_n = a \frac{q^n - 1}{q - 1} \]
Áp dụng vào bài toán:
\[ A_n = 1 \times \frac{(1,0067)^n - 1}{1,0067 - 1} \]
\[ A_n = \frac{(1,0067)^n - 1}{0,0067} \]
Ta cần tìm \( n \) sao cho \( A_n \geq 21 \):
\[ \frac{(1,0067)^n - 1}{0,0067} \geq 21 \]
\[ (1,0067)^n - 1 \geq 21 \times 0,0067 \]
\[ (1,0067)^n - 1 \geq 0,1407 \]
\[ (1,0067)^n \geq 1,1407 \]
Lấy logarit cả hai vế:
\[ n \log(1,0067) \geq \log(1,1407) \]
\[ n \geq \frac{\log(1,1407)}{\log(1,0067)} \]
Tính giá trị:
\[ \log(1,1407) \approx 0,0569 \]
\[ \log(1,0067) \approx 0,0029 \]
\[ n \geq \frac{0,0569}{0,0029} \approx 19,62 \]
Vậy, sau khoảng 20 tháng, anh Bình sẽ có đủ 21 triệu đồng để mua xe máy.
Đáp số: 20 tháng.