Chào các em! Hôm nay, chúng ta sẽ cùng giải một bài toán ứng dụng rất thú vị của lượng giác trong sách giáo khoa Toán 11 tập 1, thuộc bộ sách Chân trời sáng tạo. Bài 7 trang 20 sẽ giúp các em thấy được mối liên hệ giữa góc quay và độ dài hình chiếu của một vật thể, cụ thể là tính độ dài bóng của một thanh quay trên mặt đất.
Thanh OM quay ngược chiều kim đồng hồ quanh trục O của nó trên một mặt phẳng thẳng đứng và in bóng vuông góc xuống mặt đất như Hình 12. Vị trí ban đầu của thanh là OA.
Hỏi độ dài bóng O'M' của OM khi thanh quay được vòng là bao nhiêu, biết độ dài thanh OM là 15 cm? Kết quả làm tròn đến hàng phần mười.
Để giải quyết bài toán này, chúng ta cần thực hiện các bước sau:
Mô hình hóa bài toán: Đặt bài toán vào một hệ trục tọa độ Oxy. OM là bán kính quay, O là gốc tọa độ. Độ dài bóng trên mặt đất chính là hình chiếu của OM lên trục hoành (trục Ox).
Xác định góc quay: Đề bài cho thanh quay được vòng. Ta cần đổi số vòng này thành số đo góc theo độ hoặc radian.
Áp dụng lượng giác: Sử dụng hàm số lượng giác (cụ thể là cos) để tính hình chiếu của OM lên trục Ox.
Tính toán và làm tròn: Thay các giá trị đã biết vào công thức, tính toán và làm tròn kết quả theo yêu cầu của đề bài.
Giải bài 7 trang 20 Toán 11 tập 1 SGK Chân trời sáng tạo:
Đặt hệ trục tọa độ như hình:
Kẻ MH vuông góc với Ox.
Điểm M là điểm biểu diễn góc lượng giác α
Ta có:
Khi đó M(15.cos1116°; 15.sin1116°)
⇒ OH = |cos1116°|.OM = |cos1116°|.15≈12,1.
Vậy độ dài bóng O’M’ của OM khi thanh quay được vòng là 12,1 cm.
Qua bài giải này, các em đã thấy được mối liên hệ giữa các góc và độ dài hình chiếu thông qua hàm cosin. Kỹ năng mô hình hóa một bài toán thực tế bằng các công thức toán học sẽ giúp các em giải quyết các vấn đề tương tự một cách hiệu quả.
• Xem thêm:
Bài 2 trang 19 Toán 11 tập 1 SGK Chân trời sáng tạo: Cho sinα = 12/13 và cosα = -5/13. Tính...
Bài 3 trang 19 Toán 11 tập 1 SGK Chân trời sáng tạo: Tính các giá trị lượng giác của góc α, nếu:...
Bài 5 trang 19 Toán 11 tập 1 SGK Chân trời sáng tạo: Chứng minh đẳng thức lượng giác sau:...
Bài 6 trang 19 Toán 11 tập 1 SGK Chân trời sáng tạo: Rút gọn các biểu thức sau:...