Một hòn đảo nằm trong một hồ nước. Biết rằng đường cong tạo nên hòn đảo được mô hình hóa vào hệ trục tọa độ Oxy là một phần của đồ thị hàm số bậc ba f(x). Vị trí điểm cực đại là (2;4) với đơn vị của hệ trục là 100m và vị trí điểm cực tiểu là gốc tọa độ O. Mặt đường chạy trên một đường thẳng có phương trình y=-4x+16. Người ta muốn làm một cây cầu có dạng một đoạn thẳng nối từ hòn đảo do mặt đường. Độ dài ngắn nhất của cây cầu bằng bao nhiêu mét? (làm tròn đến một chữ số thập phân sau dấu phẩy)
Hãy luôn nhớ cảm ơn và vote 5*
nếu câu trả lời hữu ích nhé!
Đây là câu trả lời đã được xác thực
Câu trả lời được xác thực chứa thông tin chính xác và đáng tin cậy, được xác nhận hoặc trả lời bởi các chuyên gia, giáo viên hàng đầu của chúng tôi.
Giải thích các bước giải:
Vì hàm số có cực đại là $(2,4),$ cực tiểu là $(0,0)$
$\to f'(x)=a(x-2)(x-0)=ax(x-2)$
$\to f(x)=\int f(x)dx= a(\dfrac{x^3}3-x^2+C)$
Lại có $f(x)$ đi qua $(2,4), (0,0)$
$\to \begin{cases}a\cdot (\dfrac{0^3}3-0^2+C)=0\\ a\cdot (\dfrac{2^3}3-2^2+C)=4\end{cases}$
$\to a=-3, C=0$
$\to f(x)=-3(\dfrac{x^3}3-x^2+0)=-x^3+3x^2$
$\to f(x)\cap Ox$ tại $(0, 0), (3,0)$
Gọi vị trí đặt cầu là điểm $A(t, -t^3+3t^2)$
Ta có: $(d):y=-4x+16\to 4x+y-16=0$
Độ dài cây cầu là:
$d(A, d)=\dfrac{|4t-t^3+3t^2-16|}{\sqrt{4^2+1^2}}=\dfrac{\left|4t-t^3+3t^2-16\right|}{\sqrt{17}}$
Lập bảng biến thiên tại khoảng $[0,3]$ để tìm min của hàm số $g(x)=\dfrac{\left|4t-t^3+3t^2-16\right|}{\sqrt{17}}$ (hoặc bấm máy)
$\to d(A, d)$ nhỏ nhất $=0.696\to x\approx 2.52$
$\to$Độ dài cây cầu ngắn nhất là $0.696\cdot 100=69.6m$
Hãy giúp mọi người biết câu trả lời này thế nào?
Gọi `f(x)=ax^3+bx^2+cx+d`
`->f'(x)=3ax^2+2ab+c`
Hàm số giao với trục tung tại `(0;0)`
`->d=0`
Hàm số đạt cực trị tại `(0;0)` và `(2;4)`
`->` `{(f'(2)=12a+4b+2c=0),(f(2)=8a+4b+2c+d=4),(f(0)=0->d=0),(f'(0)=0->c=0):}`
`->a=-1;b=3`
`->f(x)=-x^3+3x^2`
Độ dài từ hòn đảo đến cây cầu là: `4x+y-16=0`
`d_(y;f(x))=(|4x_0+y_0-16|)/(\sqrt{4^2+1})`
Để khoảng cách từ hòn đảo đến mặt đường ngắn nhất, thì:
`4x_0+y_0-16` đạt `min_[[0;3]`
Đặt `g(x)=4x_0-x_0^3+3x_0^2-16`
`g'(x)=4-3x_0^2+6x_0`
`x_0=`\(\left[ \begin{array}{l}x=\dfrac{3+\sqrt{21}}{3}\\x=\dfrac{3-\sqrt{21}}{3}(loại)\end{array} \right.\)
`->g(x)~~-2,87`
`<=>d_min=(|-2,87|)/(\sqrt{17})~~0.696`
Đổi ra đơn vị của hệ trục thì quãng đường ngắn nhấ là `69,6m`
Hãy giúp mọi người biết câu trả lời này thế nào?
Bảng tin