Khi một quả bóng được đá lên, nó sẽ đạt đến độ cao nào đó rồi rơi xuống, biết rằng quỹ đạo của quả bóng là một cung parabol trong mặt phẳng với hệ toa độ Oth, trong đó t là thời gian (tính bằng giây) kế từ khi quả bóng được đá lên; h là độ cao (tính bằng mét) của quả bóng. Giả thiết rằng quả bóng được đá lên từ độ cao 1,2m. Sau đó 1 giây, nó đạt độ cao 8,5m và 2 giây sau khi đá đạt độ cao 6m. Thời gian quả bóng sẽ chạm đất kể từ khi được đá lên (tính chính xác đến hàng phần trăm) là
Trả lời bởi giáo viên
Quỹ đạo bóng rơi là hình parabol nên ta đặt
Hàm số quỹ đạo bóng là \(h = a{t^2} + bt + c\) với \(h\) (mét) là độ cao bóng đạt, \(t\) (giây) là thời gian kể từ khi bóng được đá.
Từ giả thiết qua bóng được đá lên ở độ cao \(1,2\,m\) nên tại thời điểm \(t = 0\) thì \(h = 1,2\)
Suy ra \(\left( {0;1,2} \right)\) thuộc đồ thị hàm số, ta có \(1,2 = c\,\,\,\,\,\left( 1 \right)\)
Sau đó 1 giây, nó đạt độ cao 8,5m nên với \(t = 1\) thì \(h = 8,5\) hay parabol đi qua \(\left( {1;\,8,5} \right)\) nên \(8,5 = a + b + c\,\,\,\,\left( 2 \right)\)
2 giây sau khi đá, bóng đạt độ cao 6m nên \(t = 2\) thì \(h = 6\) hay parabol đi qua \(\left( {2;6} \right)\). Vậy \(6 = 4a + 2b + c\,\,\,\,\left( 3 \right)\)
Từ \(\left( 1 \right),\left( 2 \right),\left( 3 \right)\) ta có hệ phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}c = 1,2\\a + b + c = 8,5\\4a + 2b + c = 6\end{array} \right.\)\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = - 4,9\\b = 12,2\\c = 1,2\end{array} \right.\)
Suy ra hàm số: \(h = - 4,9{t^2} + 12,2t + 1,2\)
Quả bóng chạm đất với \(h = 0 \Leftrightarrow - 4,9{t^2} + 12,2t + 1,2=0\)\(\Leftrightarrow t \approx 2,58\) (Ta không lấy giá trị $t<0$)
Hướng dẫn giải:
+ Đặt hàm số của parabol quỹ đạo bóng là \(h = a{t^2} + bt + c\)
+ Dựa vào giả thiết đưa về mô hình toán tọa độ các điểm.
+ Giải hệ phương trình có được từ tọa độ các điểm được \(a,b,c\)
+ Với hàm số được tìm, ta xác định khi bóng chạm đất \(h = 0\) tại thời gian \(t\).