HĐ2 trang 12 Toán 10 Tập 2 - Kết nối tri thức

Trang trước Trang sau

HĐ2 trang 12 Toán 10 Tập 2: Xét hàm số y = S(x) = – 2x2 + 20x (0 < x < 10). 

a) Trên mặt phẳng tọa độ Oxy, biểu diễn tọa độ các điểm trong bảng giá trị của hàm số lập được ở Ví dụ 1. Nối các điểm đã vẽ lại ta được dạng đồ thị hàm số y = – 2x2 + 20x trên khoảng (0; 10) như trong Hình 6.10. Dạng đồ thị của hàm số y = – 2x2 + 20x có giống với đồ thị của hàm só y = – 2x2 hay không?

b) Quan sát dạng đồ thị của hàm số y = – 2x2 + 20x trong Hình 6.10, tìm tọa độ điểm cao nhất của đồ thị. 

Xét hàm số y = S(x) = – 2x^2+ 20x (0 < x < 10)

c) Thực hiện phép biến đổi 

y = – 2x2 + 20x = – 2(x2 – 10x) = – 2(x2 – 2 . 5 . x + 25) + 50 = – 2(x – 5)2 + 50. 

Hãy cho biết giá trị lớn nhất của diện tích mảnh đất được rào chắn. Từ đó suy ra lời giải của bài toán ở phần mở đầu. 

Lời giải:

a) Ta biểu diễn các điểm có tọa độ (0; 0), (2; 32), (4; 48), (5; 50), (6; 48), (8; 32), (10; 0) lên mặt phẳng tọa độ và nối lại, ta được dạng của đồ thị hàm số y = – 2x2 + 20x trên khoảng (0; 10). 

Xét hàm số y = S(x) = – 2x^2+ 20x (0 < x < 10)

Dạng của đồ thị hàm số y = – 2x2 + 20x giống với dạng của đồ thị hàm số y = – 2x2. 

b) Quan sát đồ thị ta thấy tọa độ điểm cao nhất của đồ thị hàm số y = – 2x2 + 20x là điểm (5; 50). 

c) Vì (x – 5)2 ≥ 0 với mọi số thực x 

Suy ra – 2(x – 5)2 ≤ 0 với mọi số thực x

Do đó: – 2(x – 5)2 + 50 ≤ 0 + 50 = 50 với mọi số thực x. 

Khi đó: y ≤ 50. Vậy giá trị lớn nhất của y là 50 hay diện tích lớn nhất của mảnh đất được rào chắn là 50 m2. 

Lời giải bài toán mở đầu: 

Gọi x (mét, x > 0) là khoảng cách từ điểm cọc P và Q đến bờ tường. 

Tấm lưới dài 20 m và được rào chắn ba mặt áp lên bờ tường như Hình 6.8, do đó ta có: 

 x + x + PQ = 20. 

Suy ra: PQ = 20 – x – x = 20 – 2x (m). 

Vì PQ > 0 (độ dài dương) nên 20 – 2x > 0 ⇔ 2x < 20 ⇔ x < 10. 

Do đó ta có điều kiện của x là 0 < x < 10. 

Mảnh đất được rào chắn có dạng hình chữ nhật với hai kích thước là x (m) và 20 – 2x (m) với 0 < x < 10. 

Khi đó diện tích của mảnh đất là S(x) = x . (20 – 2x) = – 2x2 + 20x. 

Theo yêu cầu bài toán, ta cần tìm giá trị của x để S(x) có giá trị lớn nhất. 

Ta có: S(x) = – 2(x2 – 10x) = – 2(x2 – 2 . 5 . x + 25) + 50 = – 2(x – 5)2 + 50 ≤ 50 với mọi số thực x. 

Dấu “=” xảy ra khi x – 5 = 0 ⇔ x = 5 (thỏa mãn điều kiện 0 < x < 10). 

Do đó giá trị lớn nhất của S(x) là 50 tại x = 5. 

Vậy hai cột góc hàng rào cần phải cắm cách bờ tường 5 m để mảnh đất được rào chắn của bác Việt có diện tích lớn nhất. 

Lời giải bài tập Toán 10 Bài 16: Hàm số bậc hai hay, chi tiết khác:

Xem thêm lời giải bài tập Toán lớp 10 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Trang trước Trang sau
Giải bài tập lớp 10 Kết nối tri thức khác