Bài tập Ứng dụng của hàm số bậc hai để giải bài toán thực tế lớp 10 (có lời giải)

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A.

Gọi y là số tiền lãi của cửa hàng bán giày

Ta có: y = (120 – x)(x – 40) = –x² + 160x – 4800

Xét hàm số y = –x² + 160x – 4800 có a = –1 < 0 nên hàm số đạt giá trị lớn nhất tại

\(x = \frac{{ - b}}{{2a}} = \frac{{ - 160}}{{2.( - 1)}} = 80\)

Vậy cửa hàng bán một đôi giày giá 80 đô thì thu được nhiều lãi nhất.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A.

Giả sử parabol có phương trình: y = ax²+ bx + c (a ≠ 0)

Chọn hệ trục Oxy như hình vẽ, khi đó parabol đi qua điểm A(100; 30) và có đỉnh C(0; 5). Đoạn AB chia làm 8 phần, mỗi phần 25 m.

Suy ra: \(\left\{ \begin{array}{l}30 = 10000a + 100b + c\\\frac{{ - b}}{{2a}} = 0\\5 = c\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = \frac{1}{{400}}\\b = 0\\c = 5\end{array} \right. \Leftrightarrow y = \frac{1}{{400}}{x^2} + 5\)

Khi đó, tổng độ dài của các dây cáp treo bằng

OC + 2y₁ + 2y₂ + 2y₃

= \(5 + 2\left( {\frac{1}{{400}}{{.25}^2} + 5} \right) + 2\left( {\frac{1}{{400}}{{.50}^2} + 5} \right) + 2\left( {\frac{1}{{400}}{{.75}^2} + 5} \right) = 78,75\)(m).

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: D.

Cầu rời mặt vợt ở độ cao 0,7 m so với mặt đất và vận tốc ban đầu của cầu là 12 m/s (bỏ qua sức cản của gió và xem quỹ đạo của cầu luôn nằm trong mặt phẳng thẳng đứng).

Chọn hệ trục tọa độ Oxy

Với g = 9,8 m/s², góc phát cầu α = 30°, vận tốc ban đầu v₀ = 12 m/s, phương trình quỹ đạo của cầu là:

\(y = \frac{{ - 9,8.{x^2}}}{{{{2.12}^2}.co{s^2}{{30}^o}}} + \tan {30^o}.x + 0,7 = - \frac{{49}}{{1080}}{x^2} + \frac{{\sqrt 3 }}{3}x + 0,7\)(với x ≥ 0)\(\)

Khi x = 4, ta có \(y = - \frac{{49}}{{1080}}{.4^2} + \frac{{\sqrt 3 }}{3}.4 + 0,7 \approx 2,283\)> 1,524

Như vậy, cầu đã vượt qua lưới. Điểm rơi của cầu là giao điểm của parabol và trục hoành nên giải phương trình:

\( - \frac{{49}}{{1080}}{x^2} + \frac{{\sqrt 3 }}{3}x + 0,7 = 0\) ta được: x_1­ ≈ 13,84 và x₂ ≈ –1,11

Giá trị nghiệm dương cho ta khoảng cách từ vị trí người chơi cầu lông đến vị trí cầu rơi chạm đất là 13,84 m.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: B.

Chọn hệ trục Oth như hình

Tại t = 0 ta có: h = 1,2

Tại t = 1 ta có: h = 8,5

Tại t = 2 ta có: h = 6

Parabol có phương trình y = at² + bt + c (a ≠ 0)

Theo bài ta có: A(0; 1,2), B(1; 8,5), C(2; 6) thuộc parabol

Do đó, có hệ phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}c = 1,2\\a + b + c = 8,5\\4a + 2b + c = 6\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}c = 1,2\\a = - 4,9\\b = 12,2\end{array} \right.\)

Vậy hàm số cần tìm có dạng y = –4,9t² + 12,2t + 1,2.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A.

Đặt hệ trục tọa độ Oxy như hình vẽ, gọi phương trình của parabol có dạng: y = ax² + bx + c (a ≠ 0).

Ta có: OB = CD : 2 – CB = (48 + 117) : 2 – 48 = 34,5 (m)

OC = CD : 2 = (48 + 117) : 2 = 82,5 (m)

Từ đó ta có điểm thuộc parabol là (34,5; 46,2)

⇒ a.34,5² + b.34,5 + c = 46,2

⇒ 1190,26a + 34,5b + c = 46,2 (1)

Ngoài ra, parabol còn cắt trục hoành tại hai điểm (–82,5; 0) và (82,5; 0) nên ta có:

a.(–82,5)² + b.(–82,5) + c = 0 \( \Rightarrow \)6806,25a – 82,5b + c = 0 (2)

a.82,5² + b.82,5 + c = 0 \( \Rightarrow \) 6806,25a + 82,5b + c = 0 (3)

Từ (1), (2), (3) ta có hệ phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}1190,26a + 34,5b + c = 46,2\\6806,25a - 82,5b + c = 0\\6806,25a + 82,5b + c = 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a \approx - 0,008\\b = 0\\c \approx 56\end{array} \right.\)

Xét đỉnh parabol có hoành độ x = 0 và tung độ y = –0,008.0² + 56 = 56.

Khoảng cách từ vị trí nhảy đến mặt nước là: 1 + 56 + 43 = 100 (m)

Vậy độ dài dây an toàn cần thiết là: \(\frac{{100}}{3}\) ≈  33 m.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: B.

Gọi A và B là hai điểm ứng với hai chân cổng như hình vẽ.

Vì cổng hình parabol có phương trình \(y = - \frac{1}{2}{x^2}\) và cổng có chiều rộng d = 5 m nên:

AB = 5 và hoành độ của A và B lần lượt là \( - \frac{5}{2},\,\,\frac{5}{2}\).

Ta có: \(y = - \frac{1}{2}.{\left( {\frac{5}{2}} \right)^2} = - \frac{1}{2}.{\left( { - \frac{5}{2}} \right)^2} = \frac{{ - 25}}{8}\)

Do đó, \(A\left( {\frac{{ - 5}}{2};\frac{{ - 25}}{8}} \right)\) và \(B\left( {\frac{5}{2};\frac{{ - 25}}{8}} \right)\).

Chiều cao của cổng chính là giá trị tuyệt đối tung độ của A và B hay h = \(\left| {\frac{{ - 25}}{8}} \right| = \frac{{25}}{8} = 3,125\) (m).

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: C.

Theo đề bài, ta có biểu thức tọa độ của thùng hàng: \(\left\{ \begin{array}{l}x = 50t\\y = 80 - \frac{1}{2}g{t^2}\end{array} \right.\).

Đặt hệ trục tọa độ như hình vẽ. Khi thùng hàng rơi đúng vị trí, ta có:

y = 0 \( \Leftrightarrow 80 - \frac{1}{2}g{t^2} = 0 \Leftrightarrow \frac{1}{2}g{t^2} = 80 \Leftrightarrow g{t^2} = 160 \Leftrightarrow {t^2} = \frac{{160}}{g} \Leftrightarrow t = \frac{{\sqrt {160} }}{g}\)

Khi đó, ta có: \(x = 50.\frac{{\sqrt {160} }}{g} = \frac{{200\sqrt {10} }}{{9,8}}\) (m)

Vậy để thùng hàng cứu trợ rơi đúng vị trí được chọn, máy bay cần bắt đầu thả hàng từ vị trí cách vị trí được chọn \(\frac{{200\sqrt {10} }}{{9,8}}\) m.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: C.

Gọi x triệu đồng là số tiền mà doanh nghiệp A dự điện giảm giá (0 ≤ x ≤ 4).

Khi đó, lợi nhuận thu được khi bán một chiếc xe là: 31 – x – 27 = 4 – x.

Số xe mà doanh nghiệp sẽ bán được trong một năm là 600 + 200x.

Lợi nhuận mà doanh nghiệp thu được trong một năm là:

y = (4 – x)(600 + 200x) = –200x² + 200x + 2400

Xét hàm số y = –200x² + 200x + 2400 ta có a = –200 < 0 do đó, hàm số đạt giá trị lớn nhất tại \(x = \frac{{ - b}}{{2a}} = \frac{{ - 200}}{{2.( - 200)}} = 0,5\) (thỏa mãn điều kiện)

Vậy giá mới của chiếc xe là 31 – 0,5 = 30,5 triệu đồng thì lợi nhuận thu được là cao nhất.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: B.

Trọng lượng cá trên đơn vị diện tích là:

T = (360 – 10n).n = –10n² + 360n  (n > 0)

Xét hàm số bậc hai y = –10n² + 360n biến n có:

\( - \frac{b}{{2a}} = \frac{{ - 360}}{{2.( - 10)}} = 18\) \[\]

\(\frac{{ - \Delta }}{{4a}} = \frac{{ - ({b^2} - 4ac)}}{{4a}} = \frac{{ - ({{360}^2} - 4.( - 10).0)}}{{4.( - 10)}} = 3240\)

Hàm số có a = –10 < 0 nên hàm số đạt giá trị lớn nhất là 3240 khi n = 18.

Hay phải thả 18 con cá trên một đơn vị diện tích để trọng lượng cá sau một vụ thu được nhiều nhất.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A.

Chọn hệ trục tọa độ Oxy như hình, A ≡ O.

Parabol (P) có phương trình dạng: y = ax² + bx + c (a ≠ 0).

Parabol đi qua điểm A(0; 0), B(162; 0), M(10; 43) nên ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}c = 0\\{162^2}a + 162b + c = 0\\{10^2}a + 10b + c = 43\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}c = 0\\a = \frac{{ - 43}}{{1520}}\\b = \frac{{3483}}{{760}}\end{array} \right.\)

Do đó, phương trình của (P) là: \(y = - \frac{{43}}{{1520}}{x^2} + \frac{{3483}}{{760}}x\)

Do đó, chiều cao của cổng là tung độ của đỉnh parabol và là:

\(h = - \frac{\Delta }{{4a}} = - \frac{{{b^2} - 4ac}}{{4a}} = - \frac{{{{\left( {\frac{{3483}}{{760}}} \right)}^2} - 4.\left( {\frac{{ - 43}}{{1520}}} \right).0}}{{4.\left( {\frac{{ - 43}}{{1520}}} \right)}} \approx 185,6\) (m).