Trả lời ngắn · Câu 64
Một máy bay đang bay ở độ cao $ h=10 km $ trên một đường bay sẽ đưa nó đi thẳng qua một trạm kiểm soát không lưu, như hình vẽ. Tại thời điểm máy bay cách trạm radar một khoảng $ d=26 km $ thì khoảng cách $ d $ đang giảm với tốc độ $ 912 km/h $. Hỏi tốc độ của máy bay lúc này là bao nhiêu km/h.
Xem đáp án và lời giải
Đáp án chấp nhận
- 988
Lời giải
Gọi $ s(t) $ và $ d(t) $ lần lượt là hàm biểu diễn độ dài đoạn tương ứng trong hình tại thời điểm $ t $ giờ $ (s(t),d(t)>0) $. Khi đó, các hàm $ s ^ { ′ } (t),d ^ { ′ } (t) $ là vận tốc chuyển động tương ứng. (ứng dụng của đạo hàm).
Yêu cầu bài toán: Tính $ s ^ { ′ } \left ( { t_{ 0 } } \right ) $. Với $ t_{ 0 } $ là thời điểm máy bay cách trạm radar một khoảng 26 km.
Từ giả thiết, ta có $ h=10 km,d\left ( { t_{ 0 } } \right )=26 km $,
$ d ^ { ′ } \left ( { t_{ 0 } } \right )=-912 km/h $ (vì tốc độ giảm)
Áp dụng định lý Pythagore trong tam giác vuông, ta có $ h ^ { 2 } +s ^ { 2 } (t)=d ^ { 2 } (t)(*) $
Thay $ t=t_{ 0 } $ vào phương trình (*) ta được $ h ^ { 2 } +s ^ { 2 } \left ( { t_{ 0 } } \right )=d ^ { 2 } \left ( { t_{ 0 } } \right )⇔10 ^ { 2 } +s ^ { 2 } (t)=26 ^ { 2 } $
$ ⇔s ^ { 2 } \left ( { t_{ 0 } } \right )=576⇔s\left ( { t_{ 0 } } \right )=24 $
Đạo hàm hai vế phương trình (*) theo biến $ t $ ta được $ 10 ^ { 2 } +2s(t)s ^ { ′ } (t)=2d(t)d ^ { ′ } (t) $
Thay $ t=t_{ 0 } $ vào phương trình trên, ta được
$ 2s\left ( { t_{ 0 } } \right )s ^ { ′ } \left ( { t_{ 0 } } \right )=2d\left ( { t_{ 0 } } \right )d ^ { ′ } \left ( { t_{ 0 } } \right ) \\ ⇔2.24.s ^ { ′ } \left ( { t_{ 0 } } \right )=2.26.(-912) \\ ⇔s ^ { ′ } \left ( { t_{ 0 } } \right )=\frac { 2.26.(-912) } { 2.24 }=-988 $
Vì khi nói đến tốc độ, ta sẽ quan tâm đến độ lớn nên tốc độ của máy bay lúc này là 988 mét/phút.