Bài tập Bài toán thực tiễn liên quan đến phương trình lượng giác lớp 11 (có lời giải)

Chiều cao mực nước (tính bằng mét) tại một con kênh thủy lợi thay đổi theo quy luật tự nhiên và được xác định dựa trên phương trình d = 5 + 3(pi t/4 - pi/6

17/25

Chiều cao mực nước (tính bằng mét) tại một con kênh thủy lợi thay đổi theo quy luật tự nhiên và được xác định dựa trên phương trình \(d = 5 + 3\sin \left( {\frac{{\pi t}}{4} - \frac{\pi }{6}} \right)\), với t là số giờ tính từ nửa đêm (0 ≤ t ≤ 24). Nhà quản lý cần đóng van xả khi mực nước trong kênh đạt 6,5 m.

a

Phương trình xác định thời gian đóng van xả đưa về dạng phương trình lượng giác cơ bản là \(\sin \left( {\frac{{\pi t}}{4} - \frac{\pi }{6}} \right) = \frac{1}{2}\).

ĐúngSai
b

Giá trị góc lượng giác nhỏ nhất thuộc góc phần tư thứ I thỏa mãn hàm số sin bằng \(\frac{1}{2}\) là \(\frac{\pi }{3}\).

ĐúngSai
c

Thời điểm đầu tiên trong ngày (kể từ nửa đêm) mà người ta phải đóng van xả là lúc 1 giờ 20 phút sáng.

ĐúngSai
d

Trong một ngày một đêm (24 giờ), có đúng 3 thời điểm mực nước kênh đạt giá trị 6,5 m.

ĐúngSai
Giải thích

Đáp án: a) Đúng. b) Sai. c) Đúng. d) Sai.

a) Đúng. Ta có \(d = 5 + 3\sin \left( {\frac{{\pi t}}{4} - \frac{\pi }{6}} \right) = 6,5\)\( \Leftrightarrow 3\sin \left( {\frac{{\pi t}}{4} - \frac{\pi }{6}} \right) = 1,5\)\( \Leftrightarrow \sin \left( {\frac{{\pi t}}{4} - \frac{\pi }{6}} \right) = \frac{1}{2}\).

b) Sai. \(\sin \frac{\pi }{6} = \frac{1}{2}\).

c) Đúng. \(\sin \left( {\frac{{\pi t}}{4} - \frac{\pi }{6}} \right) = \frac{1}{2}\)\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\frac{{\pi t}}{4} - \frac{\pi }{6} = \frac{\pi }{6} + k2\pi \\\frac{{\pi t}}{4} - \frac{\pi }{6} = \frac{{5\pi }}{6} + k2\pi \end{array} \right.\)\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t = \frac{4}{3} + 8k\\t = 4 + 8k\end{array} \right.\).

Với k = 0 thì \(t = \frac{4}{3};t = 4\).

Vậy thời điểm đầu tiên trong ngày mà phải đóng van xả nước là \(\frac{4}{3}\) giờ tức 1 giờ 20 phút.

d) Sai. Từ họ 1 (\(t = \frac{4}{3} + 8k\)): trong khoảng \([0;24] \Rightarrow k \in \{ 0;1;2\} \Rightarrow 3\) nghiệm.

Từ họ 2 (\(t = 4 + 8k\)): trong khoảng \([0;24] \Rightarrow k \in \{ 0;1;2\} \Rightarrow 3\) nghiệm.

Tổng số thời điểm trong ngày là \(3 + 3 = 6\) thời điểm.