Trả lời ngắn · Câu 9
(THPT Ngô Sĩ Liên - Bắc Giang 2025) Lát cắt của một vùng đất được mô hình hóa bởi hàm bậc ba $ y=f\left ( { x } \right ) $ có đồ thị như hình vẽ dưới (đơn vị trên các trục là km). Biết khoảng cách $ OM=2km $; độ rộng của núi $ MN=3,5km $. Độ sâu của hồ nước là 450m. Chiều cao của ngọn núi là bao nhiêu mét? (làm tròn đến hàng đơn vị).
Xem đáp án và lời giải
Đáp án chấp nhận
- 1191
Lời giải
Hàm số bậc ba $ y=f\left ( { x } \right ) $ có dạng $ y=ax ^ { 3 } +bx ^ { 2 } +cx+d $, $ \left ( { a\neq 0 } \right ) $
Ta có: $ ON=OM+MN=2+3,5=5,5\left ( { km } \right ) $
Dựa vào hình vẽ trên, ta thấy đồ thị hàm số cắt trục hoành tại các điểm: $ O\left ( { 0;0 } \right ) $,$ M\left ( { 2;0 } \right ) $ và $ N\left ( { 5,5;0 } \right ) $
Khi đó, phương trình $ f\left ( { x } \right )=0 $ có ba nghiệm phân biệt là $ x=0;x=2;x=5,5 $.
$ ⇒f\left ( { x } \right )=k.x\left ( { x-2 } \right )\left ( { x-5,5 } \right ) =k\left ( { x ^ { 3 } -7,5x ^ { 2 } +11x } \right ) $ với đồ thị hàm số $ \lim\limits_{ x\to +\infty } f\left ( { x } \right )=-\infty $ nên $ k < 0 $
Ta có: $ f'\left ( { x } \right )=k\left ( { 3x ^ { 2 } -15x+11 } \right ) $
Xét $ f'\left ( { x } \right )=0⇔k\left ( { 3x ^ { 2 } -15x+11 } \right )=0⇔3x ^ { 2 } -15x+11=0⇔x=\frac { 15±\sqrt[] { 93 } } { 6 } $.
Độ sâu của hồ nước là $ 450m=0,45km $ nên ta có giá trị cực tiểu của đồ thị hàm số trên là $ y_{ CT } =-0,45 $.
Suy ra, $ f\left ( { \frac { 15-\sqrt[] { 93 } } { 6 } } \right )=-0,45⇔k.\frac { -135+31\sqrt[] { 93 } } { 36 }=-0,45⇔k=\frac { -16,2 } { -135+31\sqrt[] { 93 } } $.
Chiều cao của ngọn núi tương ứng với $ y_{ CÐ } =f\left ( { \frac { 15+\sqrt[] { 93 } } { 6 } } \right )≈1,19106\,\left ( { km } \right )≈1191\,\left ( { m } \right ) $.
Vậy ngọn núi cao khoảng $ 1191\,m $.