Câu hỏi:
Giả sử cường độ ánh sáng của một nguồn điểm tỉ lệ thuận với cường độ của nguồn sáng đó và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách từ điểm đó đến nguồn sáng. Hai nguồn điểm có cường độ lần lượt là \(S\) và \(8S\), cách nhau 90 cm. Xét một điểm \(M\) nằm trên đoạn thẳng nối hai nguồn, cường độ ánh sáng tại điểm đó nhỏ nhất thì điểm đó cách nguồn có cường độ \(S\) bằng bao nhiêu centimet? (cho biết cường độ sáng tại điểm \(M\) bằng tổng cường độ sáng mỗi nguồn tại điểm đó).
Đáp án đúng: 30
Ta có công thức tính cường độ ánh sáng của một nguồn điểm là \(I=k\cdot \frac{{{I}_{0}}}{{{r}^{2}}}\), trong đó: \(I\) là cường độ ánh sáng của một nguồn điểm, \({{I}_{0}}\) là cường độ của nguồn sáng, \(r\) là khoảng cách của điểm đó đến nguồn sáng.
Gọi \(x\) là khoảng cách từ \(M\) đến nguồn có cường độ là \(S\).
Vì cường độ sáng tại điểm M bằng tổng cường độ sáng mỗi nguồn tại điểm đó nên suy ra cường độ sáng tại điểm M là:
\({{I}_{M}}={{I}_{M(S)}}+{{I}_{M(8S)}}=k\cdot \frac{S}{{{x}^{2}}}+k\cdot \frac{8S}{{{(90-x)}^{2}}},(0<x<90)\text{.}\)
\(\Rightarrow {{I}_{M}}=k\cdot S\left( \frac{1}{{{x}^{2}}}+\frac{8}{{{(90-x)}^{2}}} \right),(0<x<90)\).
\(\Rightarrow {{{I}'}_{M}}=k\cdot S\cdot \left( -\frac{2x}{{{x}^{4}}}+\frac{-8\cdot {{\left[ {{(90-x)}^{2}} \right]}^{\prime }}}{{{(90-x)}^{4}}} \right)=0\).
\(\begin{array}{*{35}{l}} \Leftrightarrow & -\frac{2}{{{x}^{3}}}+\frac{-8\cdot [-2\cdot (90-x)]}{{{(90-x)}^{4}}} & =0 \\ \Leftrightarrow & -\frac{2}{{{x}^{3}}}+\frac{16}{{{(90-x)}^{3}}} & =0 \\ \Leftrightarrow & 8{{x}^{3}} & ={{(90-x)}^{3}} \\ \Leftrightarrow & {{(2x)}^{3}} & ={{(90-x)}^{3}} \\ \Leftrightarrow & 2x & =90-x \\ \Leftrightarrow & x & =30. \\\end{array}\)
Bảng biến thiên
Vậy cường độ ánh sáng tại điểm đó nhỏ nhất khi \(SM=30(~\text{cm})\).
Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài
Tuyển Tập Đề Thi Tham Khảo Tốt Nghiệp THPT Quốc Gia Năm 2025 - Toán - Bộ Đề 03 được biên soạn nhằm cung cấp cho học sinh tài liệu ôn tập toàn diện và giúp các em làm quen với cấu trúc đề thi chính thức. Đề thi có thời gian làm bài 90 phút, bao phủ toàn bộ chương trình Toán THPT, trong đó khoảng 75-85% nội dung thuộc chương trình lớp 12, phần còn lại được chọn lọc kỹ càng từ chương trình lớp 11 và lớp 10, đảm bảo sự liên kết chặt chẽ giữa các lớp học. Các chuyên đề trọng tâm như hàm số, đạo hàm, tích phân, phương trình bậc hai, hình học không gian, tổ hợp - xác suất, số phức và phương pháp tọa độ trong mặt phẳng đều được tích hợp đầy đủ trong đề thi. Cấu trúc đề thi gồm 3 phần: Câu Trắc Nghiệm Nhiều Phương Án Lựa Chọn, Câu Trắc Nghiệm Đúng Sai và Câu Trắc Nghiệm Trả Lời Ngắn, giúp học sinh tiếp cận với nhiều dạng bài tập từ cơ bản đến nâng cao. Đây là tài liệu quan trọng hỗ trợ học sinh ôn luyện hiệu quả, phát triển tư duy toán học và đạt kết quả cao trong kỳ thi tốt nghiệp THPT 2025.
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
