15 bài tập Một số bài toán liên quan thực tế (có lời giải)

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz ( đơn vị trên trục tọa độ là kiloomet), một máy bay đang ở vị trí A(3; -2,5; 0,5) và sẽ hạ cánh ở vị trí B(3; 7,5; 0) trên đường băng như hình bên dưới

13/15

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz ( đơn vị trên trục tọa độ là kiloomet), một máy bay đang ở vị trí A(3; -2,5; 0,5) và sẽ hạ cánh ở vị trí B(3; 7,5; 0) trên đường băng như hình bên dưới

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz ( đơn vị trên trục tọa độ là kiloomet), một máy bay đang ở vị trí A(3; -2,5; 0,5) và sẽ hạ cánh ở vị trí B(3; 7,5; 0) trên đường băng như hình bên dưới (ảnh 1)

a) Sau bao nhiêu phút máy bay từ vị trí A hạ cánh tại vị trí B? Biết tọa độ của máy bay là 300 km/h trên quãng đường AB (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị của phút)

b) Có một lớp mây được mô phỏng bởi một mặt phẳng \[\left( \alpha  \right)\] đi qua ba điểm \[M(9;0;0)\], \[N(0; - 9;0)\], \[P(0;0;0,9)\]. Tính độ cao của máy bay khi máy bay xuyên qua đám mây để hạ cánh.

0/3000 ký tự
Giải thích

a) Ta có: \(AB = \sqrt {{{(3 - 3)}^2} + {{(7,5 + 2,5)}^2} + {{(0 - 0,5)}^2}}  = \sqrt {100,25} (\;{\rm{km}})\).

Do đó, thời gian để máy bay từ vị trí \(A\) hạ cánh tại vị trí \(B\) là:

\(\frac{{\sqrt {100,25} }}{{300}}(h) = \frac{{\sqrt {100,25} }}{{300}},60{\rm{ (phút }} = \frac{{\sqrt {100,25} }}{5}{\rm{ (phút) }} = \sqrt {4,01} {\rm{ (ph\'u t) }} \approx 2{\rm{ (ph\'u t)}}{\rm{. }}\)

b) Giả sử điểm \(C\left( {{x_C};{y_C};{z_C}} \right)\) là vị trí mà máy bay xuyên qua đám mây để hạ cánh, suy ra \(C \in (\alpha )\). Áp dụng phương trình mặt phẳng theo đoạn chắn, ta thấy mặt phẳng \((\alpha )\) có phương trình là:

\(\frac{x}{9} - \frac{y}{9} + \frac{z}{{0.9}} = 1 \Leftrightarrow x - y + 10z = 9.{\rm{ Suy ra }}{x_C} - {y_C} + 10{z_C} = 9.{\rm{ }}\)

Mặt khác, vì \(\overrightarrow {AC} ,\overrightarrow {AB} \) là hai vectơ cùng hưông nên tồn tại số thực \(t > 0\) sao cho \(\overrightarrow {AC}  = t\overrightarrow {AB} \). Do

\(\begin{array}{l}\overrightarrow {AC}  = \left( {{x_C} - 3;{y_C} + 2,5;{z_C} - 0,5} \right);\overrightarrow {AB}  = (3 - 3;7,5 + 2,5;0 - 0,5) = (0;10; - 0,5){\rm{ }}\\{\rm{nên }}\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{x_C} - 3 = 0t}\\{{y_C} + 2,5 = 10t}\\{{z_C} - 0,5 =  - 0,5t}\end{array} \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{x_C} = 3}\\{{y_C} = 10t - 2,5}\\{{z_C} =  - 0,5t + 0,5.}\end{array}} \right.} \right.\end{array}\)

Vî \(C \in (\alpha )\) nên \(3 - (10t - 2,5) + 10( - 0,5t + 0,5) = 9 \Leftrightarrow t = 0,1\). Suy ra \(C(3; - 1,5;0,45)\).

Vậy tại vị trí \(C\), độ cao của máy bay là \(0,45\;{\rm{km}}\).