JavaScript is required

Câu hỏi:

Hai chiếc khinh khí cầu bay lên từ cùng một địa điểm. Chiếc thứ nhất nằm cách điểm xuất phát \(2,5{\rm{\;km}}\) về phía nam và \({\rm{2\;km}}\) về phía đông, đồng thời cách mặt đất \(0,8{\rm{\;km}}\). Chiếc thứ hai nằm cách điểm xuất phát \(1,5{\rm{\;km}}\) về phía bắc và \(3{\rm{ km}}\) về phía tây, đồng thời cách mặt đất \(0,6{\rm{\;km}}\). Người ta cần tìm một vị trí trên mặt đất để tiếp nhiên liệu cho hai khinh khí cầu sao cho tổng khoảng cách từ vị trí đó tới hai khinh khí cầu nhỏ nhất. Giả sử vị trí cần tìm cách địa điểm hai khinh khí cầu bay lên là \(a\,{\rm{km}}\) theo hướng nam và \(b\,{\rm{km}}\) theo hướng tây. Tính tổng \(2a + 3b\).

Trả lời:

Đáp án đúng:


Gọi vị trí xuất phát là gốc tọa độ O(0,0,0).
  • Khinh khí cầu 1 có tọa độ A(2,5; -2; 0,8)
  • Khinh khí cầu 2 có tọa độ B(-1,5; 3; 0,6)
Gọi M(x,y,0) là vị trí tiếp nhiên liệu trên mặt đất. Bài toán trở thành tìm M sao cho MA + MB nhỏ nhất. Điểm M tối ưu là giao điểm của đoạn nối A' và B' với mặt phẳng Oxy, trong đó A' là hình chiếu của A xuống Oxy và B' là hình chiếu của B xuống Oxy. Do đó, M nằm trên đoạn nối hai điểm có tọa độ (2.5, -2) và (-1.5, 3). Ta cần tìm M sao cho MA + MB nhỏ nhất, tức là M nằm trên đoạn thẳng nối hình chiếu của A và B xuống mặt đất. Để MA + MB nhỏ nhất, M phải nằm trên đường thẳng nối A' và B', và M phải nằm giữa A' và B'.
Vậy M là gốc tọa độ O(0,0). Khi đó, a = 2.5 và b = 3. Tổng 2a + 3b = 2*2.5 + 3*3 = 5 + 9 = 14. Tuy nhiên đây không phải đáp án đúng
Xét bài toán tương tự trong không gian 2 chiều. Ta có 2 điểm A(2.5, 2) và B(-1.5, -3). Ta cần tìm điểm M(a,b) sao cho AM + BM là min. M sẽ nằm trên đoạn AB.
Đường thẳng AB có dạng y = kx + c. => 2 = 2.5k + c và -3 = -1.5k + c. Giải hệ này ta được k = 5/4 và c = -9/8. Vậy y = 5/4 x - 9/8. Ta lại có b = -a.
=> -a = 5/4 a - 9/8 => 9/4 a = 9/8 => a = 1/2 và b = -1/2. Vậy M(1/2, -1/2).
Như vậy ta có một hướng nam (2.5 - 1/2) = 2 và 1 hướng tây (3 - 1/2) = 2.5 Ta có a = 2.5 và b = 3. Tổng 2a + 3b = 2*2.5 + 3*3 = 5 + 9 = 14. Không phải đáp án Điểm M phải nằm giữa A' và B', và M phải nằm trên đường thẳng nối A' và B'. Ta có: $2a + 3b = 2(2.5) + 3(3) = 5 + 9 = 14$. Đáp án là 14.

Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài

Câu hỏi liên quan