Bài 12 trang 95 Sách bài tập Toán 11 - Chân trời sáng tạo tập 1 là một bài tập quan trọng trong chương trình học. Bài tập này yêu cầu học sinh vận dụng kiến thức về vectơ, các phép toán vectơ và ứng dụng của vectơ trong hình học để giải quyết các bài toán cụ thể.
Tại giaibaitoan.com, chúng tôi cung cấp lời giải chi tiết, dễ hiểu cho bài tập này, giúp các em học sinh nắm vững kiến thức và tự tin giải các bài tập tương tự.
Tại một bể bơi có dạng hình tròn có đường kính \(AB = 10m\), một người xuất phát từ A bơi thẳng theo dây cung AC tạo với đường kính AB một góc \(\alpha \left( {0 < \alpha < \frac{\pi }{2}} \right)\), rồi chạy bộ theo cung nhỏ CB đến điểm B (Hình 4). Gọi \(S\left( \alpha \right)\) là quãng đường người đó đã di chuyển. a) Viết công thức tính \(S\left( \alpha \right)\) theo \(\alpha \left( {0 < \alpha < \frac{\pi }{2}} \right)\). b) Xét tính liên tục của hàm số \(y = S\left( \alpha \right)\)
Đề bài
Tại một bể bơi có dạng hình tròn có đường kính \(AB = 10m\), một người xuất phát từ A bơi thẳng theo dây cung AC tạo với đường kính AB một góc \(\alpha \left( {0 < \alpha < \frac{\pi }{2}} \right)\), rồi chạy bộ theo cung nhỏ CB đến điểm B (Hình 4). Gọi \(S\left( \alpha \right)\) là quãng đường người đó đã di chuyển.
a) Viết công thức tính \(S\left( \alpha \right)\) theo \(\alpha \left( {0 < \alpha < \frac{\pi }{2}} \right)\).
b) Xét tính liên tục của hàm số \(y = S\left( \alpha \right)\) trên khoảng \(\left( {0;\frac{\pi }{2}} \right)\).
c) Tính các giới hạn \(\mathop {\lim }\limits_{\alpha \to {0^ + }} S\left( \alpha \right)\) và \(\mathop {\lim }\limits_{\alpha \to {{\frac{\pi }{2}}^ + }} S\left( \alpha \right)\).
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Sử dụng kiến thức về các phép toán về giới hạn hữu hạn của hàm số để tính: Cho \(\mathop {\lim }\limits_{x \to x_0^ + } f\left( x \right) = L,\mathop {\lim }\limits_{x \to x_0^ + } g\left( x \right) = M\): \(\mathop {\lim }\limits_{x \to x_0^ + } \left[ {f\left( x \right) \pm g\left( x \right)} \right] = L \pm M\).
Lời giải chi tiết
a) Kí hiệu O là tâm hình tròn.
Do tam giác ABC vuông tại C nên \(AC = AB\cos \alpha = 10\cos \alpha \left( m \right)\)
Ta có: \(\widehat {BOC} = 2\widehat {BAC} = 2\alpha \) nên độ dài cung BC là: \(l = OB.\widehat {BOC} = 5.2\alpha = 10\alpha \left( m \right)\)
Quãng đường di chuyển của người đó là:
\(S\left( \alpha \right) = AC + l = 10\cos \alpha + 10\alpha = 10\left( {\cos \alpha + \alpha } \right)\)(m) \(\left( {0 < \alpha < \frac{\pi }{2}} \right)\)
b) Do các hàm số \(y = \alpha ,y = \cos \alpha \) liên tục trên \(\mathbb{R}\) nên hàm số \(y = S\left( \alpha \right)\) liên tục trên \(\left( {0;\frac{\pi }{2}} \right)\).
c) \(\mathop {\lim }\limits_{\alpha \to {0^ + }} S\left( \alpha \right) = \mathop {\lim }\limits_{\alpha \to {0^ + }} 10\left( {\alpha + \cos \alpha } \right) = 10\left( {\mathop {\lim }\limits_{\alpha \to {0^ + }} \alpha + \mathop {\lim }\limits_{x \to {0^ + }} \cos \alpha } \right) = 10\left( {0 + 1} \right) = 10\)
\(\mathop {\lim }\limits_{\alpha \to {{\left( {\frac{\pi }{2}} \right)}^ + }} S\left( \alpha \right) = \mathop {\lim }\limits_{\alpha \to {{\left( {\frac{\pi }{2}} \right)}^ + }} 10\left( {\alpha + \cos \alpha } \right) = 10\left( {\mathop {\lim }\limits_{\alpha \to {{\left( {\frac{\pi }{2}} \right)}^ + }} \alpha + \mathop {\lim }\limits_{\alpha \to {{\left( {\frac{\pi }{2}} \right)}^ + }} \cos \alpha } \right) = 10\left( {\frac{\pi }{2} + 0} \right) = 5\pi \)
Bài 12 trang 95 Sách bài tập Toán 11 - Chân trời sáng tạo tập 1 thuộc chương trình học về vectơ trong không gian. Để giải bài tập này, học sinh cần nắm vững các kiến thức cơ bản sau:
Nội dung bài tập:
Bài 12 thường bao gồm các dạng bài tập sau:
Lời giải chi tiết:
Để giúp các em học sinh hiểu rõ hơn về cách giải bài tập này, chúng tôi sẽ trình bày lời giải chi tiết cho từng dạng bài tập:
Ví dụ: Cho hai vectơ a = (1; 2) và b = (-3; 4). Tính a + b và a - b.
Lời giải:
a + b = (1 - 3; 2 + 4) = (-2; 6)
a - b = (1 - (-3); 2 - 4) = (4; -2)
Ví dụ: Cho hai vectơ u = (2; -1) và v = (3; 5). Tính tích vô hướng của u và v.
Lời giải:
u.v = 2 * 3 + (-1) * 5 = 6 - 5 = 1
Ví dụ: Cho tam giác ABC với A(1; 2), B(3; 4), C(5; 0). Chứng minh rằng tam giác ABC là tam giác vuông.
Lời giải:
Ta có: AB = (3 - 1; 4 - 2) = (2; 2)
AC = (5 - 1; 0 - 2) = (4; -2)
BC = (5 - 3; 0 - 4) = (2; -4)
Tính tích vô hướng:
AB.AC = 2 * 4 + 2 * (-2) = 8 - 4 = 4
AB.BC = 2 * 2 + 2 * (-4) = 4 - 8 = -4
AC.BC = 4 * 2 + (-2) * (-4) = 8 + 8 = 16
Vì AB.AC ≠ 0, AB.BC ≠ 0, AC.BC ≠ 0 nên tam giác ABC không vuông tại A, B, C.
Tuy nhiên, nếu đề bài cho các tọa độ khác, ta có thể chứng minh được tam giác ABC vuông tại một đỉnh nào đó.
Lưu ý:
Khi giải các bài tập về vectơ, học sinh cần chú ý đến việc sử dụng đúng công thức và các quy tắc về phép toán vectơ. Ngoài ra, cần vẽ hình để minh họa bài toán và tìm ra hướng giải phù hợp.
Hy vọng với lời giải chi tiết này, các em học sinh sẽ hiểu rõ hơn về cách giải bài 12 trang 95 Sách bài tập Toán 11 - Chân trời sáng tạo tập 1 và tự tin hơn trong quá trình học tập.
