Một chiếc cầu bắt qua sông, mặt dưới gầm cầu có dạng hình cung AB biểu thị bởi hàm số y = 8/ √ 3 cos x /12 + 2 với x ∈ [ − 6π ; 6π ] như hình minh họa sau
16/19
Một chiếc cầu bắt qua sông, mặt dưới gầm cầu có dạng hình cung \[AB\] biểu thị bởi hàm số \(y = \frac{8}{{\sqrt 3 }}\cos \frac{x}{{12}} + 2\) với \(x \in \left[ { - 6\pi ;6\pi } \right]\) như hình minh họa sau
Biết qui định chiều cao tối đa của phương tiện giao thông hàng hóa qua lại dưới gầm cầu phải thấp hơn mặt nước gầm ít nhất 0,8 mét. Một sà lan chở khối hàng hóa có hình dạng là một khối hộp chữ nhật với độ cao 5,2 mét so với mặt nước sông muốn đi qua gầm cầu. Tính bề rộng tối đa của khối hàng hóa để sà lan qua được gầm cầu đúng qui định (lấy số \(\pi \approx 3,14\)) (làm tròn kết quả đến hàng phần mười)
Chọn hệ trục tọa độ trong mặt phẳng tọa độ \(Oxy\)như sau
Trong đó trục \[Ox\]mô tà là mặt nước thủy triều của sông; trục Oy là khoảng cách giửa đỉnh cầu và mặt nước thủy triều của sông.
Xét điểm \[M\left( {x;y} \right)\]nằm trên cung\[AB\], khoảng cách từ điểm \[M\left( {x;y} \right)\]đến mặt nước tương ứng với giá trị tung độ \[y\]của điểm \[M\].
Xét phương trình \(\frac{8}{{\sqrt 3 }}\cos \frac{x}{{12}} + 2 = 5,2 + 0,8 \Leftrightarrow \cos \frac{x}{{12}} = \frac{{\sqrt 3 }}{2}\)
Vì \(x \in \left[ { - 6\pi ;6\pi } \right] \Rightarrow \frac{x}{{12}} \in \left[ { - \frac{\pi }{2};\frac{\pi }{2}} \right]\)
Nên \(\cos \frac{x}{{12}} = \frac{{\sqrt 3 }}{2} \Leftrightarrow \frac{x}{{12}} = \pm \frac{\pi }{6} \Leftrightarrow x = \pm 2\pi hay\left| x \right| = 2\pi \)
Để sà lan có thể đi qua được gầm cầu đúng qui định thì bề rộng khối hàng là
\(2\left| x \right| = 4\pi = 4x3,14 = 12,56 \approx 12,6\)