Bài 6.14 trang 16 SGK Toán 10 Tập 2 Kết nối tri thức là bài toán ứng dụng vật lý, sử dụng hàm số bậc hai để mô hình hóa quỹ đạo bay của một vật ném và tìm độ cao lớn nhất (cực trị) cùng với tầm xa (nghiệm) của quỹ đạo.
Quỹ đạo của một vật được ném lên từ gốc O (được chọn là điểm ném) trong mặt phẳng tọa độ Oxy là một parabol có phương trình trong đó x (mét) là khoảng cách theo phương ngang trên mặt đất từ vị trí của vật đến gốc O, y (mét) là độ cao của vậy so với mặt đất (H.6.15).

a) Tìm độ cao lớn nhất của vật trong quá trình bay.
b) Tính khoảng cách từ điểm chạm đất sau khi bay của vật đến gốc O. Khoảng cách này gọi là tầm xa của quỹ đạo.
Hàm số quỹ đạo là $y = -\frac{3}{1000}x^2 + x$.
Độ cao lớn nhất (Câu a): Hàm số đạt Giá trị lớn nhất tại đỉnh Parabol. Độ cao lớn nhất chính là tung độ đỉnh $y_I$.
Tầm xa (Câu b): Vật chạm đất khi độ cao $y = 0$. Ta giải phương trình $y = 0$ để tìm hoành độ $x$ (tầm xa).
a) Độ cao lớn nhất của vật trong quá trình bay chính là tung độ đỉnh của parabol có phương trình:
$y=\frac{-3}{1000}x^2+x$
Ta có tọa độ đỉnh là $I\left ( \frac{500}{3};\frac{250}{3} \right )$
Vậy độ cao lớn nhất của vật trong quá trình bay là: $\frac{250}{3}\approx 83,33\: (m)$
b) Khi vật chạm đất, tức là y = 0 hay
$\frac{-3}{1000}x^2+x=0$
$\Leftrightarrow x\left (\frac{-3}{1000}x+1 \right )=0$
$\Leftrightarrow \left \[\begin{matrix} x=0\\ x=\frac{1000}{3} \end{matrix} \right.$
Ta loại x = 0 vì đây là vị trí điểm gốc tọa độ O.
Vậy khoảng cách từ điểm chạm đất sau khi bay của vật đến gốc O hay tầm xa của quỹ đạo là 1000/3 ≈ 333,3 mét.
Tổng kết: Bài 6.14 trang 16 SGK Toán 10 Tập 2 Kết nối tri thức đã ứng dụng cực trị và nghiệm của hàm số bậc hai vào bài toán quỹ đạo vật lý.
Độ cao lớn nhất (tung độ đỉnh) là $\mathbf{y_I = \frac{250}{3} \approx 83,33 \text{ mét}}$.
Tầm xa của quỹ đạo (nghiệm dương) là $\mathbf{x = \frac{1000}{3} \approx 333,33 \text{ mét}}$.
Việc sử dụng các tính chất của Parabol giúp mô hình hóa và giải quyết các bài toán vật lý. Hãy thường xuyên ghé thăm hayhochoi.vn để cập nhật thêm nhiều bài giải và kiến thức toán học bổ ích khác nhé!
• Xem thêm:
Bài 6.7 Toán 10 trang 16 Tập 2 Kết nối tri thức: Vẽ các đường parabol sau: a) y = x2 – 3x + 2;...