Bài tập Vận dụng tọa độ của vectơ để giải quyết một số bài toán thực tiễn lớp 12 (có lời giải)

Một chiếc máy bay đang bay trên không trung. Xét hệ trục toạ độ Oxyz được gần như hình vẽ, trong đó gốc O là vị trí của trạm kiểm soát không lưu và M(x; y; z) (km) biểu diễn vị trí máy bay tr

19/25

Một chiếc máy bay đang bay trên không trung. Xét hệ trục toạ độ Oxyz được gần như hình vẽ, trong đó gốc O là vị trí của trạm kiểm soát không lưu và M(x; y; z) (km) biểu diễn vị trí máy bay trên không trung. Tại thời điểm 8 giờ máy bay đang ở vị trí (50; 120; 4) và chuyển động với vận tốc \(\overrightarrow v = \left( {300;400;3} \right)\) (km/h).

                                         Một chiếc máy bay đang bay trên không trung. Xét hệ trục toạ độ Oxyz được gần như hình vẽ, trong đó gốc O là vị trí của trạm kiểm soát không lưu và M(x; y; z) (km) biểu diễn vị trí máy bay trên không trung.  (ảnh 1)

Khi đó:

a

Tại thời điểm 8 giờ, khoảng cách giữa máy bay và trạm kiểm soát không lưu nói trên xấp xỉ 130 km (sai số không quá 1 km).

ĐúngSai
b

Tại thời điểm 9 giờ độ cao của máy bay so với mặt đất là 7 km.

ĐúngSai
c

Tại thời điểm 10 giờ, khoảng cách giữa máy bay và một tháp truyền hình F có toạ độ (1250; 1020; 0) xấp xỉ 600 km (sai số không quá 10km).

ĐúngSai
d

Khi đạt độ cao 10km, máy bay đổi vận tốc mới là \(\overrightarrow {{v_2}} = \left( {400;300; - 5} \right)\) để hướng đến sân bay B. Toạ độ của máy bay khi vừa đáp xuống sân bay B là (1450; −1520; 0).

ĐúngSai
Giải thích

Hướng dẫn giải:

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

a) Đúng. \(\overrightarrow {OM} = \left( {50;120;4} \right) \Rightarrow OM = \sqrt {{{50}^2} + {{120}^2} + {4^2}} \approx 130,06\) .

Vậy khoảng cách giữa máy bay và trạm không lưu tại thời điểm 8 giờ xấp xỉ 130 km.

b) Đúng. Ta có \(\overrightarrow {OM} + \overrightarrow v = \left( {350;520;7} \right)\).

Tại thời điểm 9 giờ, toạ độ của máy bay là \({M_1}\left( {350;520;7} \right)\).

Vậy độ cao của máy bay so với mặt đất là 7 km.

c) Đúng. Ta có \(\overrightarrow {OM} + 2\overrightarrow v = \left( {650;920;10} \right)\).

Vậy tại thời điểm 10 giờ, toạ độ của máy bay là \({M_2}\left( {650;920;10} \right)\).

\(\overrightarrow {{M_2}F} = \left( {600;100;10} \right) \Rightarrow {M_2}F = \sqrt {{{600}^2} + {{100}^2} + {{10}^2}} \approx 608,36\).

Vậy khoảng cách giữa máy bay và tháp truyền hình F xấp xỉ 600km.

d) Sai. Từ độ cao 10 km với tốc độ hạ độ cao là 5 km/h thì máy bay cần 2 giờ để đáp xuống đất.

\(\overrightarrow {O{M_2}} + 2\overrightarrow {{v_2}} = \left( {1450;1520;0} \right)\).

Vậy toạ độ của máy bay khi đáp xuống là \({M_3} = \left( {1450;1520;0} \right)\).