Đề ôn thi Tốt nghiệp THPT Toán có đáp án - Đề số 14

Một quả bóng được phát lên từ vị trí gốc tọa độ O trong hệ trục Oxyz (đơn vị: mét). Quả bóng bay theo quỹ đạo parabol nằm trong mặt phẳng thẳng đứng vuông góc với mặt sân bóng (mặt phẳng Oxy)

16/22

Một quả bóng được phát lên từ vị trí gốc tọa độ \(O\) trong hệ trục \(Oxyz\) (đơn vị: mét). Quả bóng bay theo quỹ đạo parabol nằm trong mặt phẳng thẳng đứng vuông góc với mặt sân bóng (mặt phẳng \(Oxy\)) và rơi xuống vị trí đầu tiên cách trục \(Ox\) là \(6\)m, cách trục \(Oy\) là \(8\)m. Trong các lần nảy tiếp theo, đường đi của quả bóng luôn là các parabol nằm trên cùng một mặt phẳng thẳng đứng với độ cao cực đại bằng \(80\% \) độ cao cực đại của lần nảy ngay trước đó. Bề rộng (khoảng cách giữa hai lần chạm đất liên tiếp) bằng \(50\% \) bề rộng của lần nảy ngay trước đó. Biết độ cao cực đại của lần nảy đầu tiên là \(5\)mVậy \[M\left( {13;9,75;3,2} \right)\] nên mệnh đề d) đúng (ảnh 1)

a

Bề rộng của lần nảy thứ 3 là \(2,5\)m

ĐúngSai
b

Độ cao cực đại của quả bóng ở lần nảy thứ \(4\) là \(2,5\)m

ĐúngSai
c

Nếu quả bóng nảy vô hạn lần, tổng độ dài hình chiếu đường đi của nó trên mặt sân bằng \(25\)m

ĐúngSai
d

Trong lần nảy thứ 3, quả bóng đạt độ cao cực đại tại điểm có tọa độ là \(M\left( {13;9,75;3,2} \right)\)

ĐúngSai
Giải thích

Gọi \({A_1} \in \left( {Oxy} \right)\) là điểm rơi xuống vị trí đầu tiên cách trục \(Ox\) là \(6\)m, cách trục \(Oy\) là \(8\)m\( \Rightarrow {A_1}\left( {8;6;0} \right)\) nên độ dài \(O{A_1} = \sqrt {{8^2} + {6^2} + {0^2}}  = 10\) là bề rộng lần đầu của quả bóng

Gọi \({L_n}\) là bề rộng của lần nảy thứ \(n\) thì \({L_1} = 10\) và công bội \({q_L} = 0,5\)

\( \Rightarrow {L_n} = {L_1}.{\left( {{q_L}} \right)^{n - 1}} = 10 \cdot {\left( {0,5} \right)^{n - 1}}\)

Gọi \({H_n}\) là độ cao của lần nảy thứ \(n\) thì \({H_1} = 5\) và công bội \({q_H} = 0,8\)

\( \Rightarrow {H_n} = {H_1}.{\left( {{q_H}} \right)^{n - 1}} = 5.{\left( {0,8} \right)^{n - 1}}\)

          Xét mệnh đề a)

          Bề rộng lần thứ 3 là: \({L_3} = 10 \cdot {\left( {0,5} \right)^2} = 2,5\)(m) nên mệnh đề a) đúng

          Xét mệnh đề b)

          Độ cao cực đại lần thứ 4 là: \({H_4} = 5 \cdot {\left( {0,8} \right)^3} = 2,56\)(m) nên mệnh đề b) sai

Xét mệnh đề c)

Tổng độ dài hình chiếu (tổng các bề rộng) là tổng cấp số nhân lùi vô hạn:

\(S = \frac{{{L_1}}}{{1 - {q_L}}} = \frac{{10}}{{1 - 0,5}} = 20\)(m) nên mệnh đề c) sai

Xét mệnh đề d)

Độ cao cực đại lần 3 đạt được tại trung điểm của bề rộng \({L_3}\).

Khoảng cách từ gốc \(O\) đến điểm này trên mặt sàn là \(d = {L_1} + {L_2} + \frac{{{L_3}}}{2} = 10 + 5 + 1,25 = 16,25\)(m).

Tọa độ điểm \(M\) là:

\({x_M} = d.\cos \alpha  = 16,25.\frac{8}{{10}} = 13\); \({y_M} = d.\sin \alpha  = 16,25.\frac{6}{{10}} = 9,75\);\({z_M} = {H_3} = 5.{\left( {0,8} \right)^2} = 3,2\)

Vậy \[M\left( {13;9,75;3,2} \right)\] nên mệnh đề d) đúng