JavaScript is required

Câu hỏi:

Một nhà địa chất học đang ở tại điểm \(A\) trên sa mạc. Anh ta muốn đến điểm \(B\) và cách \(A\) một đoạn là \(100\,{\rm{km}}\). Trong sa mạc thì xe anh ta chỉ có thể di chuyển với vận tốc là \(30\,{\rm{km/h}}\). Nhà địa chất phải đến được điểm \(B\) sau \(3\) giờ.
v (ảnh 1)

Vì vậy, nếu anh ta đi từ \(A\) đến \(B\) sẽ không thể đến đúng giờ được. Sau khi khảo sát địa hình nhà địa chất phát hiện ra một con đường song song với đường nối \(A\) và \(B\) và cách \(AB\) một đoạn \(15\,{\rm{km}}\). Trên con đường đó thì xe nhà địa chất này có thể di chuyển với vận tốc \(50\,{\rm{km/h}}\). Thời gian ngắn nhất để nhà địa chất di chuyển từ \(A\) đến \(B\) là bao nhiêu phút?

Trả lời:

Đáp án đúng:


Gọi $C$ và $D$ lần lượt là hình chiếu của $A$ và $B$ trên con đường song song kia. $AC = BD = 15$ km. Gọi $x$ là độ dài $CD$. Khi đó, độ dài $AD = \sqrt{15^2 + x^2}$. Thời gian đi từ $A$ đến $B$ là: $t = \frac{x}{50} + \frac{\sqrt{15^2 + (100-x)^2}}{30}$. Để tìm thời gian ngắn nhất, ta cần tìm giá trị nhỏ nhất của $t$. Xét đạo hàm của $t$ theo $x$: $t'(x) = \frac{1}{50} - \frac{100-x}{30\sqrt{15^2 + (100-x)^2}}$ Giải $t'(x) = 0$ ta được: $\frac{1}{50} = \frac{100-x}{30\sqrt{15^2 + (100-x)^2}}$ $3\sqrt{15^2 + (100-x)^2} = 5(100-x)$ $9(225 + 10000 - 200x + x^2) = 25(10000 - 200x + x^2)$ $2025 + 90000 - 1800x + 9x^2 = 250000 - 5000x + 25x^2$ $16x^2 - 3200x + 157975 = 0$ $\Delta' = 1600^2 - 16*157975 = 2560000 - 2527600 = 32400 = 180^2$ $x = \frac{1600 \pm 180}{16}$ $x_1 = \frac{1780}{16} = 111.25$ $x_2 = \frac{1420}{16} = 88.75$ Vì $x \le 100$, nên $x = 88.75$ km. $t = \frac{88.75}{50} + \frac{\sqrt{15^2 + (100-88.75)^2}}{30} = 1.775 + \frac{\sqrt{225 + 126.5625}}{30} = 1.775 + \frac{\sqrt{351.5625}}{30} = 1.775 + \frac{18.75}{30} = 1.775 + 0.625 = 2.4$ giờ. $2.4$ giờ = $2.4 * 60 = 144$ phút.

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

Câu hỏi liên quan