Bài tập Vận dụng phương trình mặt cầu vào giải quyết bài toán liên quan đến thực tiễn lớp 12 (có lời giải)

Trong hệ tọa độ Oxyz (đơn vị trên trục là mét), một trạm thu phát sóng 5G có bán kính vùng phủ sóng của trạm ở ngưỡng 600 m được đặt tại vị trí I(200; 450; 60). Vào lúc 5 giờ 00 phút sáng, bạ

18/25

Trong hệ tọa độ Oxyz (đơn vị trên trục là mét), một trạm thu phát sóng 5G có bán kính vùng phủ sóng của trạm ở ngưỡng 600 m được đặt tại vị trí I(200; 450; 60). Vào lúc 5 giờ 00 phút sáng, bạn An đi bộ từ vị trí A(-100; 50; 0) đến vị trí B(-100; 1250; 0) trên một đường thẳng với vận tốc không đổi trong thời gian 15 phút.

a

Tại thời điểm 5 giờ 10 phút sáng, bạn An ở vị trí mà điện thoại không thể sử dụng dịch vụ của trạm thu phát sóng này.

ĐúngSai
b

Thời điểm muộn nhất mà điện thoại của bạn An có thể sử dụng dịch vụ của trạm thu phát sóng này là 5 giờ 12 phút sáng.

ĐúngSai
c

Khi bạn An đang ở vị trí A(-100; 50; 0) thì điện thoại của bạn An có thể sử dụng dịch vụ của trạm thu phát sóng này.

ĐúngSai
d

Phương trình mặt cầu mô tả ranh giới bên ngoài và bên trong của vùng phủ sóng là (x – 200)2 + (y – 450)2 + (z + 60)2 = 360000.

ĐúngSai
Giải thích

Hướng dẫn giải:

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

Vectơ vận tốc: \(\overrightarrow {AB} = \left( {0;\,\,1200;\,\,0} \right)\).

a) Sai. Tại thời điểm 5h10, An đi được 10 phút. Lúc này ở tại điểm M thỏa \(\overrightarrow {AM} = \frac{{10}}{{15}}\overrightarrow {AB} = \left( {0;\,\,800;\,\,0} \right)\)=> M(-100; 850; 0).

=> IM =\(\sqrt {{{300}^2} + {{400}^2} + {{60}^2}} = 20\sqrt {634} \approx 503,6 < 600\,\,m\) do đó An sử dụng được dịch vụ của trạm phát sóng.

b) Sai. Tại thời điểm 5h12p, An đi được 12 phút. Lúc này An ở tại điểm N thỏa \(\overrightarrow {AN} = \frac{{12}}{{15}}\overrightarrow {AB} = \left( {0;\,\,960;\,\,0} \right)\)Þ M(-100; 1010; 0).

=> IM =\(\sqrt {{{300}^2} + {{560}^2} + {{60}^2}} \approx 638 > 600\,\,m\)

c) Đúng. Ta có: IA =\(\sqrt {{{300}^2} + {{400}^2} + {{60}^2}} = 20\sqrt {634} \approx 503,6 < 600\).

d) Sai. Phương trình mặt cầu mô tả ranh giới bên ngoài và bên trong của vùng phủ sóng là (x – 200)2 + (y – 450)2 + (z – 60)2 = 360000.