BeedemyLộ trình Toán 12 →

Lớp 12 · Toán 12 Kết nối tri thức · Phương trình đường thẳng trong không gian

Đúng/Sai · Câu 22

(Sở Bạc Liêu 2025) Hệ thống cáp treo gồm hai trụ lớn và một đường cáp nối giữa hai trụ đó (coi như độ cong không đáng kể), được đặt trong không gian với hệ tọa độ $ Oxyz $. Một cabin cáp treo xuất phát từ điểm $ O\left ( { 0;0;0 } \right ) $ thuộc trụ thứ nhất và chuyển động thẳng đều theo cáp đến điểm $ A\left ( { 896;2025;189 } \right ) $ thuộc trụ thứ hai với tốc độ là $ 7,4\,{ \rm{ m/s } } $ (đơn vị trên mỗi trục là mét).

  1. a
    Có một khu vui chơi phía dưới cáp treo nằm trong mặt phẳng $ \left ( { Oxy } \right ) $ với điểm trung tâm có tọa độ $ \left ( { 750,5;1497,25;0 } \right ) $. Biết rằng từ trong cabin cáp treo có thể ngắm toàn cảnh khu vui chơi rõ nhất tại vị trí điểm $ N $ cách trung tâm khu vui chơi một khoảng cách ngắn nhất. Khi đó độ dài $ ON $ bằng $ 1667 $. (kết quả làm tròn đến hàng đơn vị)
  2. b
    Độ dài đường cáp bằng $ 2020{ \rm{ m } } $. (kết quả làm tròn đến hàng đơn vị)
  3. c
    Trên đường cáp có điểm $ B $ với hoành độ $ x_{ B } =672 $, khi đó thời gian để cabin đi từ điểm $ B $ đến $ A $ là $ 70 $ giây. (kết quả làm tròn đến hàng đơn vị)
  4. d
    Phương trình của đường cáp treo là $ \left \{ \begin{array}{l} x=896t \\ y=2025t \\ z=189t \end{array} \right. $ $ 0\leq t\leq 1 $.
Xem đáp án và lời giải

Kết quả từng mệnh đề

  • a. Đúng
  • b. Sai
  • c. Sai
  • d. Đúng

Lời giải

a) Đúng. Gọi vị trí trung tâm khu vui chơi là $ C\left ( { 750,5;1497,25;0 } \right ) $. Khi đó: $ \overset\rightarrow { OA }=\left ( { 896;2025;189 } \right ) $. Vì điểm $ N\left ( { x_{ 0 } ;y_{ 0 } ;z_{ 0 } } \right ) $ thuộc đường cáp nên $ \overset\rightarrow { ON }=k\overset\rightarrow { OA }⇔\left \{ \begin{array}{l} x_{ 0 } =k.896 \\ y_{ 0 } =k.2025 \\ z_{ 0 } =k.189 \end{array} \right. ⇒N=\left ( { 896k;2025k;189k } \right ) $ $ \overset\rightarrow { CN }=\left ( { 896k-750,5;2025k-1497,25;189k } \right ) $ $ \left | { \overset\rightarrow { CN } } \right |=\sqrt[] { \left ( { 896k-750,5 } \right ) ^ { 2 } +\left ( { 2025k-1497,25 } \right ) ^ { 2 } +\left ( { 189k } \right ) ^ { 2 } } $. $ CN ^ { 2 } =4939162k ^ { 2 } +7408758,5k+280007,813 $. Cabin cách khu vui chơi một khoảng ngắn nhất khi $ CN $ ngắn nhất hay $ CN ^ { 2 } $ nhỏ nhất. Xét hàm số $ f\left ( { k } \right )=4939162k ^ { 2 } +7408758,5k+280007,813 $. $ f'\left ( { k } \right )=9878324k+7408758,5 $, $ f'\left ( { k } \right )=0⇔k≈0,75 $. Vì $ f\left ( { k } \right ) $ là hàm số bậc hai có đồ thị bề lõm hướng lên trên nên giá trị nhỏ nhất của $ f\left ( { k } \right ) $ là giá trị tại điểm cực trị của hàm số $ f\left ( { k } \right ) $, tức là $ k≈0,75 $. Suy ra $ \overset\rightarrow { ON }=\left ( { 672;1518,75;141,75 } \right ) $ vậy $ ON=\sqrt[] { 672 ^ { 2 } +1518,75 ^ { 2 } +141,75 ^ { 2 } }≈1667 $. b) Sai. Ta có $ \overset\rightarrow { OA }=\left ( { 896;2025;189 } \right ) $. Độ dài của đường cáp treo bằng độ dài đoạn $ OA $: $ OA=\sqrt[] { 896 ^ { 2 } +2025 ^ { 2 } +189 ^ { 2 } }≈2222\,{ \rm{ m } } $. c) Sai. Điểm $ B\left ( { x_{ B } ;y_{ B } ;z_{ B } } \right ) $ thuộc đường cáp treo nên $ \overset\rightarrow { OB }=t.\overset\rightarrow { OA }⇔\left \{ \begin{array}{l} x_{ B } =896t=672 \\ y_{ B } =2025t \\ z_{ B } =189t \end{array} \right.⇔\left \{ \begin{array}{l} t=0,75 \\ x_{ B } =672 \\ y_{ B } =1518,75 \\ z_{ B } =141,75 \end{array} \right. $. Suy ra $ B\left ( { 672;1518,75;141,75 } \right ) $ khi đó $ \overset\rightarrow { AB }=\left ( { 224;506,25;47,25 } \right ) $. $ AB=\sqrt[] { 224 ^ { 2 } +506,25 ^ { 2 } +47,25 ^ { 2 } }≈555,605638 $ Thời gian để cabin đi từ điểm $ B $ đến điểm $ A $ là $ t=\frac { AB } { 7,4 }=\frac { 555,605638 } { 7,4 }≈75 $ (giây). d) Đúng. Đường cáp treo có một vectơ chỉ phương là $ \overset\rightarrow { OA }=\left ( { 896;2025;189 } \right ) $ và đi qua điểm $ O\left ( { 0;0;0 } \right ) $ nên có phương trình là $ \left \{ \begin{array}{l} x=896t \\ y=2025t \\ z=189t \end{array} \right. $, do đoạn cáp treo chỉ giới hạn bởi hai đầu cáp treo $ O $ và $ A $ nên $ 0\leq t\leq 1 $. Vậy phương trình của đường cáp treo là $ \left \{ \begin{array}{l} x=896t \\ y=2025t \\ z=189t \end{array} \right. $ $ 0\leq t\leq 1 $.
Luyện tiếp chương Phương trình đường thẳng trong không gian →

Miễn phí · không cần tài khoản · 240 câu có lời giải

Xem tất cả câu hỏi chương này