Câu hỏi:
Một hồ nước hình bán nguyệt có đường kính \(AB = 150\,{\rm{m}}\). Một người chèo thuyền theo một đường thẳng với vận tốc 1,5 \[{\rm{km/h}}\] từ vị trí \(A\) đến vị trí \(C\) bất kỳ trên cung . Tại vị trí \(C\) người đó nghỉ 2 phút rồi tiếp tục đi bộ dọc theo cung nhỏ đến \(B,\) sau đó đi bộ theo đường thẳng \(BA\) để quay về \(A\) với vận tốc 3 \[{\rm{km/h}}\] (tham khảo hình vẽ). Hỏi thời gian chậm nhất mà người đó về đến \(A\) là bao nhiêu phút? (Kết quả làm tròn đến hàng phần mười).
Trả lời:
Đáp án đúng:
Gọi $t_1$ là thời gian đi thuyền từ A đến C (giờ), $t_2$ là thời gian đi bộ từ C đến B (giờ), $t_3$ là thời gian đi bộ từ B về A (giờ). Ta có:
Thời gian đi bộ trên cung CB là: $t_2 = \dfrac{150\cdot 2arcsin(10t_1)}{3000} = \dfrac{arcsin(10t_1)}{10}$ (giờ). Thời gian đi bộ trên đoạn AB là $t_3 = \dfrac{150}{3000} = 0,05$ (giờ). Vậy tổng thời gian là: $T = t_1 + \dfrac{arcsin(10t_1)}{10} + 0,05 + \dfrac{2}{60} = t_1 + \dfrac{arcsin(10t_1)}{10} + \dfrac{2}{15}$ (giờ). Xét hàm số $T(t_1) = t_1 + \dfrac{arcsin(10t_1)}{10} + \dfrac{2}{15}$ trên $\[0;\dfrac{1}{10}\]$. Ta có $T'(t_1) = 1 + \dfrac{1}{10}\cdot \dfrac{10}{\sqrt{1 - 100t_1^2}} = 1 + \dfrac{1}{\sqrt{1 - 100t_1^2}} > 0 \forall t_1 \in \left( {0;\dfrac{1}{10}} \right)$. Do đó hàm $T(t_1)$ đồng biến trên $\left[ {0;\dfrac{1}{10}} \right]$. Suy ra $T(t_1)$ đạt giá trị nhỏ nhất tại $t_1 = 0$. Vậy $T(0) = \dfrac{2}{15}$ (giờ) = 8 (phút). Suy ra thời gian chậm nhất người đó về đến $A$ là: $8 + 2 + \dfrac{{\pi .150}}{{2.3000}}.60 = 10 + 4,71 = 102,5$ (phút).
- $AC = 1,5t_1$ (km) = $1500t_1$ (m)
- $AB = 150$ (m) = 0,15 (km)
- $BA = 0,15$ (km)
Thời gian đi bộ trên cung CB là: $t_2 = \dfrac{150\cdot 2arcsin(10t_1)}{3000} = \dfrac{arcsin(10t_1)}{10}$ (giờ). Thời gian đi bộ trên đoạn AB là $t_3 = \dfrac{150}{3000} = 0,05$ (giờ). Vậy tổng thời gian là: $T = t_1 + \dfrac{arcsin(10t_1)}{10} + 0,05 + \dfrac{2}{60} = t_1 + \dfrac{arcsin(10t_1)}{10} + \dfrac{2}{15}$ (giờ). Xét hàm số $T(t_1) = t_1 + \dfrac{arcsin(10t_1)}{10} + \dfrac{2}{15}$ trên $\[0;\dfrac{1}{10}\]$. Ta có $T'(t_1) = 1 + \dfrac{1}{10}\cdot \dfrac{10}{\sqrt{1 - 100t_1^2}} = 1 + \dfrac{1}{\sqrt{1 - 100t_1^2}} > 0 \forall t_1 \in \left( {0;\dfrac{1}{10}} \right)$. Do đó hàm $T(t_1)$ đồng biến trên $\left[ {0;\dfrac{1}{10}} \right]$. Suy ra $T(t_1)$ đạt giá trị nhỏ nhất tại $t_1 = 0$. Vậy $T(0) = \dfrac{2}{15}$ (giờ) = 8 (phút). Suy ra thời gian chậm nhất người đó về đến $A$ là: $8 + 2 + \dfrac{{\pi .150}}{{2.3000}}.60 = 10 + 4,71 = 102,5$ (phút).
Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài
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
