Câu hỏi:
Chướng ngại vật “tường cong” trong một sân thi đấu X là một khối bê tông có chiều cao từ mặt đất lên là m. Giao của tường cong và mặt đất là đoạn
m. Thiết diện của khối tường cong cắt bởi mặt phẳng vuông góc với
tại
là một hình tam giác vuông cong
với
,
m và cạnh cong
nằm trên một đường parabol có trục đối xứng vuông góc với mặt đất. Tại vị trí
là trung điểm của
thì tường cong có độ cao
m. Tính thể tích bê tông (đơn vị mét khối) cần sử dụng để tạo nên khối tường cong đó (kết quả làm tròn đến hàng phần mười).
Trả lời:
Đáp án đúng:
Gọi parabol có phương trình $y = ax^2 + bx + c$.
Vì parabol đi qua $(0; \dfrac{5}{4})$ nên $c = \dfrac{5}{4}$.
Vì $I$ là trung điểm của đoạn $\dfrac{3\sqrt{5}}{2}$ nên tọa độ $I(\dfrac{3\sqrt{5}}{4}; 1)$.
Ta có đỉnh của parabol là $I(\dfrac{3\sqrt{5}}{4}; 1)$, suy ra $x = \dfrac{-b}{2a} = \dfrac{3\sqrt{5}}{4}$.
Parabol đi qua điểm $A(\dfrac{3\sqrt{5}}{2}; 0)$ nên $0 = a(\dfrac{3\sqrt{5}}{2})^2 + b(\dfrac{3\sqrt{5}}{2}) + \dfrac{5}{4} = \dfrac{45}{4}a + \dfrac{3\sqrt{5}}{2}b + \dfrac{5}{4}$.
Giải hệ phương trình
$\begin{cases} \dfrac{-b}{2a} = \dfrac{3\sqrt{5}}{4} \\ \dfrac{45}{4}a + \dfrac{3\sqrt{5}}{2}b + \dfrac{5}{4} = 0 \end{cases} \Rightarrow \begin{cases} b = -\dfrac{3\sqrt{5}}{2}a \\ \dfrac{45}{4}a - \dfrac{27}{4}a + \dfrac{5}{4} = 0 \end{cases} \Rightarrow \begin{cases} a = -\dfrac{1}{9} \\ b = \dfrac{\sqrt{5}}{6} \end{cases}$.
Vậy $y = -\dfrac{1}{9}x^2 + \dfrac{\sqrt{5}}{6}x + \dfrac{5}{4}$.
Diện tích thiết diện tam giác vuông là $S(x) = \dfrac{1}{2}y^2 = \dfrac{1}{2}(-\dfrac{1}{9}x^2 + \dfrac{\sqrt{5}}{6}x + \dfrac{5}{4})^2$.
Thể tích khối bê tông là $V = \int_{-\dfrac{3\sqrt{5}}{4}}^{\dfrac{3\sqrt{5}}{4}} S(x) dx = 2\int_{0}^{\dfrac{3\sqrt{5}}{4}} S(x) dx = 2\int_{0}^{\dfrac{3\sqrt{5}}{4}} \dfrac{1}{2}(-\dfrac{1}{9}x^2 + \dfrac{\sqrt{5}}{6}x + \dfrac{5}{4})^2 dx \approx 2.3$ (m$^3$).
Vì parabol đi qua $(0; \dfrac{5}{4})$ nên $c = \dfrac{5}{4}$.
Vì $I$ là trung điểm của đoạn $\dfrac{3\sqrt{5}}{2}$ nên tọa độ $I(\dfrac{3\sqrt{5}}{4}; 1)$.
Ta có đỉnh của parabol là $I(\dfrac{3\sqrt{5}}{4}; 1)$, suy ra $x = \dfrac{-b}{2a} = \dfrac{3\sqrt{5}}{4}$.
Parabol đi qua điểm $A(\dfrac{3\sqrt{5}}{2}; 0)$ nên $0 = a(\dfrac{3\sqrt{5}}{2})^2 + b(\dfrac{3\sqrt{5}}{2}) + \dfrac{5}{4} = \dfrac{45}{4}a + \dfrac{3\sqrt{5}}{2}b + \dfrac{5}{4}$.
Giải hệ phương trình
$\begin{cases} \dfrac{-b}{2a} = \dfrac{3\sqrt{5}}{4} \\ \dfrac{45}{4}a + \dfrac{3\sqrt{5}}{2}b + \dfrac{5}{4} = 0 \end{cases} \Rightarrow \begin{cases} b = -\dfrac{3\sqrt{5}}{2}a \\ \dfrac{45}{4}a - \dfrac{27}{4}a + \dfrac{5}{4} = 0 \end{cases} \Rightarrow \begin{cases} a = -\dfrac{1}{9} \\ b = \dfrac{\sqrt{5}}{6} \end{cases}$.
Vậy $y = -\dfrac{1}{9}x^2 + \dfrac{\sqrt{5}}{6}x + \dfrac{5}{4}$.
Diện tích thiết diện tam giác vuông là $S(x) = \dfrac{1}{2}y^2 = \dfrac{1}{2}(-\dfrac{1}{9}x^2 + \dfrac{\sqrt{5}}{6}x + \dfrac{5}{4})^2$.
Thể tích khối bê tông là $V = \int_{-\dfrac{3\sqrt{5}}{4}}^{\dfrac{3\sqrt{5}}{4}} S(x) dx = 2\int_{0}^{\dfrac{3\sqrt{5}}{4}} S(x) dx = 2\int_{0}^{\dfrac{3\sqrt{5}}{4}} \dfrac{1}{2}(-\dfrac{1}{9}x^2 + \dfrac{\sqrt{5}}{6}x + \dfrac{5}{4})^2 dx \approx 2.3$ (m$^3$).
Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài
09/09/2025
0 lượt thi
0 / 22
Câu hỏi liên quan

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Giáo Dục Kinh Tế Và Pháp Luật Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Lịch Sử Học Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Công Nghệ Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Môn Hóa Học Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Môn Sinh Học Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT
