Câu 2. Hình vẽ bên dưới mô tả đoạn đường đi vào GARA ô tô nhà thầy Anh. Đoạn đường đầu tiên có chiều rộng bằng x(m), đoạn đường thẳng vào cổng GARA có chiều rộng 2,6m. Biết kích thước xe ô tô là 5m×1,9m. Để tính toán và thiết kế đường đi cho ô tô, người ta coi ô tô như một khối hộp chữ nhật có kích thước chiều dài 5 m, chiều rộng 1,9m. Hỏi chiều rộng nhỏ nhất của đoạn đường đầu tiên bằng bao nhiêu mét để ô tô có thể đi vào GARA được (làm tròn kết quả đến chữ số thập phân thứ nhất)?
xem đáp án bên dưới
Đáp án
3,7
Đáp án: 3,7.
Chọn hệ trục Oxy như hình vẽ trên. Khi đó M(−2,6;x).
Gọi B(−a;0) suy ra A(0;25−a2).
Phương trình AB:−ax+25−a2y−1=0.
Do CD//AB nên phương trình CD:−ax+25−a2y−T=0.
Mà khoảng cách giữa AB và CD bằng 1,9 nên
(a1)2+(25−a21)2∣T−1∣=1,9⇒T=1+a25−a29,5
Điều kiện để ô tô đi qua được là M,O nằm khác phía đối với bờ là đường thẳng CD.
Suy ra −a−2,6+25−a2x−1−a25−a29,5≥0⇔x≥25−a2+a9,5−a2,6⋅25−a2.
Xét hàm số f(a)=25−a2+a9,5−a2,6⋅25−a2(0<a<5).
Xét hàm số f(a)=25−a2+a9,5−a2,6⋅25−a2,(0<a<5).
Ta có f′(a)=a225−a2−a3−9,525−a2+65.
Đặt g(a)=−a3−9,525−a2+65. Ta có g(a)=0 khi a=3.
Bảng biến thiên:
Khảo sát hàm số trên ta được giá trị lớn nhất của f(a) bằng f(3)≈3,7.
Vậy chiều rộng nhỏ nhất của đoạn đường đầu tiên xấp xỉ 3,7m thì ô tô có thể đi vào GARA.