

Hãy luôn nhớ cảm ơn và vote 5*
nếu câu trả lời hữu ích nhé!
EM THAM KHẢO :
$1000 \text{ km} = 1 \text{ đv}$
$\Rightarrow \text{Bán kính Trái Đất } R = 6{,}4$
$\Rightarrow \text{Độ cao khí quyển } h = 0{,}15$
$\Rightarrow \text{Mặt cầu khí quyển } (S): x^2 + y^2 + z^2 = (6{,}4 + 0{,}15)^2 = 42{,}9025$
$\text{Vì } M(4; 2; 7) \text{ và } P(2; 2; 4) \text{ đều có } y = 2$
$\Rightarrow \text{Quỹ đạo parabol thuộc mặt phẳng } y = 2 \text{ song song với } (Oxz)$
$\text{Phương trình parabol có dạng } z = ax^2 + b \text{ đi qua } M, P:$
$\begin{cases} a \cdot 4^2 + b = 7 \\ a \cdot 2^2 + b = 4 \end{cases}$
$\Leftrightarrow \begin{cases} 16a + b = 7 \\ 4a + b = 4 \end{cases}$
$\Leftrightarrow \begin{cases} a = \dfrac{1}{4} \\ b = 3 \end{cases}$
$\Rightarrow z = \dfrac{1}{4}x^2 + 3 \Rightarrow x^2 = 4z - 12$
$\text{Thiên thạch chạm khí quyển tại } N(x_N; 2; z_N) \text{ thỏa mãn:}$
$\begin{cases} x^2 + 2^2 + z^2 = 42{,}9025 \\ x^2 = 4z - 12 \end{cases}$
$\Rightarrow (4z - 12) + 4 + z^2 = 42{,}9025$
$\Leftrightarrow z^2 + 4z - 50{,}9025 = 0$
$\xrightarrow{\text{Casio}} z = -2 + \dfrac{\sqrt{21961}}{10} \approx 5{,}4096 \text{ (Gán STO A)}$
$\Rightarrow x_N = \sqrt{4A - 12} \approx 3{,}1046 \text{ (Gán STO B)}$
$\text{Độ dài cung quỹ đạo parabol từ } x_N \text{ đến } x_M = 4 \text{ là:}$
$S = \int_{x_N}^{x_M} \sqrt{1 + (z')^2} dx$
$\Leftrightarrow S = \int_{B}^{4} \sqrt{1 + \left(\dfrac{x}{2}\right)^2} dx$
$\xrightarrow{\text{Casio}} S \approx 1{,}826 \text{ (đv)}$
$\text{Vận tốc } v = 1000 \text{ km/phút} = 1 \text{ đv/phút}$
$\Rightarrow t = \dfrac{S}{v} = \dfrac{1{,}826}{1} \approx 1{,}83 \text{ phút}$
Hãy giúp mọi người biết câu trả lời này thế nào?


Giải thích các bước giải:
$\begin{aligned}
& \text{Bán kính mặt cầu mô tả ranh giới bầu khí quyển là } R: \\
& R = 6.4 + 0.15 = 6.55 \\
& \text{Phương trình mặt cầu khí quyển:} \\
& x^2 + y^2 + z^2 = 6.55^2 = 42.9025 \\
& \text{Thiên thạch qua } M(4; 2; 7) \text{ và } P(2; 2; 4) \text{ có cùng tung độ } y = 2 \text{.} \\
& \text{Quỹ đạo parabol nằm trong mặt phẳng } y = 2 \text{ có phương trình } z = ax^2 + b \text{.} \\
& \text{Hệ phương trình tìm } a \text{ và } b: \\
& \begin{cases} 16a + b = 7 \\ 4a + b = 4 \end{cases} \\
& \begin{cases} 12a = 3 \\ b = 4 - 4a \end{cases} \\
& \begin{cases} a = \dfrac{1}{4} \\ b = 3 \end{cases} \\
& \text{Phương trình quỹ đạo parabol của thiên thạch:} \\
& z = \dfrac{1}{4}x^2 + 3 \\
& \text{Gọi } N(x_N; 2; z_N) \text{ là điểm thiên thạch bắt đầu bốc cháy khi chạm vào bầu khí quyển.} \\
& \text{Tọa độ } N \text{ là nghiệm của hệ phương trình:} \\
& \begin{cases} x^2 + 2^2 + z^2 = 42.9025 \\ z = \dfrac{1}{4}x^2 + 3 \end{cases} \\
& \begin{cases} x^2 = 4z - 12 \\ 4z - 12 + 4 + z^2 = 42.9025 \end{cases} \\
& z^2 + 4z - 50.9025 = 0 \\
& z_N = -2 + \sqrt{2^2 - (-50.9025)} = -2 + \sqrt{54.9025} \approx 5.4096 \\
& x_N = \sqrt{4(-2 + \sqrt{54.9025}) - 12} \approx 3.1046 \\
& \text{Gọi } L \text{ là độ dài quãng đường thiên thạch bay từ } M \text{ đến } N \text{ dọc theo parabol.} \\
& L = \int_{x_N}^{x_M} \sqrt{1 + (z')^2} dx \\
& z' = \left(\dfrac{1}{4}x^2 + 3\right)' = \dfrac{1}{2}x \\
& L = \int_{3.1046}^{4} \sqrt{1 + \dfrac{x^2}{4}} dx = \dfrac{1}{2} \int_{3.1046}^{4} \sqrt{4 + x^2} dx \\
& \text{Áp dụng công thức nguyên hàm } \int \sqrt{k^2 + x^2} dx = \dfrac{x}{2}\sqrt{k^2 + x^2} + \dfrac{k^2}{2}\ln|x + \sqrt{k^2 + x^2}|: \\
& L = \dfrac{1}{2} \left[ \dfrac{x}{2}\sqrt{4 + x^2} + \dfrac{4}{2}\ln|x + \sqrt{4 + x^2}| \right]_{3.1046}^{4} \\
& L = \left[ \dfrac{x}{4}\sqrt{4 + x^2} + \ln|x + \sqrt{4 + x^2}| \right]_{3.1046}^{4} \\
& L = \left( \dfrac{4}{4}\sqrt{20} + \ln(4 + \sqrt{20}) \right) - \left( \dfrac{3.1046}{4}\sqrt{4 + 3.1046^2} + \ln(3.1046 + \sqrt{4 + 3.1046^2}) \right) \\
& L \approx 6.6089 - 4.7829 = 1.826 \\
& \text{Gọi } v \text{ là vận tốc thiên thạch, } v = 1000\text{km/phút } = 1\text{ đơn vị/phút.} \\
& \text{Gọi } t \text{ là thời gian thiên thạch bay từ } M \text{ đến } N \text{.} \\
& t = \dfrac{L}{v} = \dfrac{1.826}{1} = 1.826 \\
& \text{Kết quả làm tròn đến hàng phần trăm: } 1.83
\end{aligned}$
Hãy giúp mọi người biết câu trả lời này thế nào?

Bảng tin