YOMEDIA
NONE

Bài tập 25 trang 32 SGK Toán 11 NC

Bài tập 25 trang 32 SGK Toán 11 NC

Một chiếc guồng nước có dạng hình tròn bán kính 2,5m; trục của nó đặt cách mặt nước 2m (h.1.24). Khi guồng quay đều, khoảng cách h (mét) từ một chiếc gầu gắn tại điểm A của guồng đến mặt nước được tính theo công thức h = |y|, trong đó

\(y = 2 + 2,5\sin \left[ {2\pi \left( {x - \frac{1}{4}} \right)} \right]\)

Với x là thời gian quay guồng (x ≥ 0), tính bằng phút ; ta quy ước rằng y > 0 khi gầu ở bên trên mặt nước và y < 0 khi gầu ở dưới nước (xem bài đọc thêm về dao động điều hòa trang 15). Hỏi :

a. Khi nào thì chiếc gầu ở vị trí thấp nhất ?

b. Khi nào thì chiếc gầu ở vị trí cao nhất ?

c. Chiếc gầu cách mặt nước 2m lần đầu tiên khi nào ?

ADSENSE

Hướng dẫn giải chi tiết

a) Chiếc gầu ở vị trí thấp nhất khi \(\sin \left[ {2\pi \left( {x - \frac{1}{4}} \right)} \right] =  - 1\). Ta có:

\(\begin{array}{*{20}{l}}
{y = 2 + 2,5\sin \left[ {2\pi \left( {x - \frac{1}{4}} \right)} \right]}\\
\begin{array}{l}
\sin \left[ {2\pi \left( {x - \frac{1}{4}} \right)} \right] =  - 1\\
 \Leftrightarrow 2\pi \left( {x - \frac{1}{4}} \right) =  - \frac{\pi }{2} + k2\pi 
\end{array}\\
{ \Leftrightarrow x = k\left( {k \in N} \right)}
\end{array}\)

Điều đó chứng tỏ rằng chiếc gầu ở vị trí thấp nhất tại các thời điểm 0 phút ; 1 phút ; 2 phút ; 3 phút…

b) Chiếc gầu ở vị trí cao nhất khi 

\(\sin \left[ {2\pi \left( {x - \frac{1}{4}} \right)} \right] = 1\). Ta có:

\(\begin{array}{*{20}{l}}
{y = 2 + 2,5\sin \left[ {2\pi \left( {x - \frac{1}{4}} \right)} \right]}\\
\begin{array}{l}
\sin \left[ {2\pi \left( {x - \frac{1}{4}} \right)} \right] = 1\\
 \Leftrightarrow 2\pi \left( {x - \frac{1}{4}} \right) = \frac{\pi }{2} + k2\pi 
\end{array}\\
{ \Leftrightarrow x = \frac{1}{2} + k\left( {k \in N} \right)}
\end{array}\)

Điều đó chứng tỏ chiếc gàu ở vị trí cao nhất tại các thời điểm 0,5 phút; 1,5 phút ; 2,5 phút ; 3,5 phút …

c) Chiếc gàu cách mặt nước 2 mét khi 

\(\sin \left[ {2\pi \left( {x - \frac{1}{4}} \right)} \right] = 0\), 

nghĩa là tại các thời điểm \(x = \frac{1}{4} + \frac{1}{2}k\) (phút); do đó lần đầu tiên nó cách mặt nước 2 mét khi quay được \(\frac{1}{4}\) phút (ứng với k = 0). 

-- Mod Toán 11 HỌC247

Nếu bạn thấy hướng dẫn giải Bài tập 25 trang 32 SGK Toán 11 NC HAY thì click chia sẻ 
YOMEDIA
AANETWORK
 

 

YOMEDIA
AANETWORK
OFF