Một nhà vòm chứa máy bay có mặt cắt hình nửa elip cao 8m, rộng 20m (Hình 16). Chọn hệ tọa độ thích hợp. Khoảng cách theo phương thẳng đứng từ một điểm cách chân tường 5m lên nóc nhà vòm là:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐặt hệ trục tọa độ như sau:
Theo hình vẽ ta thấy AB là độ dài trục lớn của elip và cũng chính là chiều rộng của nhà vòm nên 2a = 20 ⇔ a = 10.
OC là một nửa trục bé hay chính là chiều cao của nhà vòm nên b = 8.
Khi đó phương trình của elip trên là:
\(\begin{array}{l} \frac{{{x^2}}}{{{{10}^2}}} + \frac{{{y^2}}}{{{8^2}}} = 1\\ \frac{{{x^2}}}{{100}} + \frac{{{y^2}}}{{64}} = 1(*) \end{array}\)
Vậy phương trình elip đã cho là \(\frac{{{x^2}}}{{100}} + \frac{{{y^2}}}{{64}} = 1\)
Gọi điểm D là điểm nằm trên elip và cách chân tường 5m.
Khi đó khoảng cách từ D đến gốc tọa độ O là 10 – 5 = 5m. Hay chính là hoành độ của điểm D.
Gọi D(5; yD)
Vi D thuộc elip trên nên tọa độ điểm D thỏa mãn phương trình (*), ta có:
\(\begin{array}{l} \frac{{{5^2}}}{{100}} + \frac{{y_D^2}}{{64}} = 1\\ \Leftrightarrow \frac{{y_D^2}}{{64}} = \frac{3}{4}\\ \Leftrightarrow y_D^2 = 48\\ \Rightarrow {y_D} = 4\sqrt 3 \\ \Rightarrow \;D(5;\;4\sqrt 3 ) \end{array}\)
Suy ra khoảng cách theo phương thẳng đứng từ một điểm cách chân tường 5m đến nóc nhà là tung độ của điểm D là \(4\sqrt 3 m\)
Vậy khoảng cách theo phương thẳng đứng từ một điểm cách chân tường 5m đến nóc nhà là \(4\sqrt 3 m\)