Bài tự luận Một số bài toán thuộc chuyên đề Toán học 10–11–12 · Bài 7
Trái Đất chuyển động theo một quỹ đạo là đường elip có tâm sai là 0,0167 và nhận tâm Mặt Trời là một tiêu điểm. Cho biết khoảng cách gần nhất giữa Trái Đất và tâm Mặt Trời là khoảng 147 triệu km, tính khoảng cách xa nhất giữa Trái Đất và tâm Mặt Trời.
(Nguồn: https://www.universetoday.com)
Xem lời giải
Lời giải
Chọn hệ trục toạ độ sao cho tâm Mặt Trời trùng với tiêu điểm $F_{1}$ của elip và trục $Ox$ đi qua hai tiêu điểm của elip, đơn vị trên các trục toạ độ là triệu kilômét. Khi đó phương trình của elip có dạng $\frac{x^{2}}{a^{2} }+\frac{y^{2}}{b^{2} }=1(a>b>0)$.
Gọi toạ độ của Trái Đất là $M(x;y)$ thì khoảng cách giữa tâm Trái Đất và tâm Mặt Trời là $MF_{1}=a-ex\geq a- ea$ (vì $x\leq a$). Do đó khoảng cách gần nhất giữa Trái Đất và tâm Mặt Trời là $a-ea$, suy ra $a-ea=147\Rightarrow a=\frac{147}{1-e}$.
Mặt khác vì $x\geq -a$ nên $a - ex\leq a+ea$ nên khoảng cách xa nhất giữa Trái Đất và tâm Mặt Trời là $a+ea=a(1+e)=\frac{147}{1-e}(1+e)\approx 152$ (triệu km).
Vậy khoảng cách xa nhất giữa Trái Đất và tâm Mặt Trời là 152 triệu km.