Luyện tập →
Câu hỏi › Lớp 9 › Hàm số y = ax² và phương trình bậc hai › Hệ thức Vi-ét và ứng dụng

Cửa sổ bán nguyệt + chữ nhật: chu vi cho trước, diện tích $\ge S_{min}$

Lớp 9 · Hệ thức Vi-ét và ứng dụng
Bác An cần làm cửa sổ cho ngôi nhà mới, cửa sổ có hình dạng phía trên là hình bán nguyệt, phía dưới là hình chữ nhật, có chu vi là $6$ m ($6$ m chính là chu vi hình bán nguyệt cộng với chu vi hình chữ nhật trừ đi độ dài cạnh hình chữ nhật là dây cung của hình bán nguyệt). Gọi $x$ là bán kính của hình bán nguyệt. Để diện tích cửa sổ không nhỏ hơn $1$ m$^2$ thì $x \in [x_1; x_2]$. Tính $x_1\cdot x_2$ (làm tròn đến hàng phần trăm).
ĐÁP ÁN
0 , 2 8
LỜI GIẢI

Bước 1 — Đặt biến, lập đường biên.
Gọi $x$ là bán kính nửa hình tròn (cũng là nửa chiều rộng hình chữ nhật), $h$ là chiều cao hình chữ nhật.
Đường biên cửa sổ gồm: nửa đường tròn $\pi x$, hai cạnh đứng $2h$ và cạnh đáy $2x$ (dây cung phía trong không tính):
$\pi x + 2x + 2h = 6$.

Bước 2 — Tính $h$ theo $x$.
$h = \dfrac{6}{2} - x - \dfrac{\pi}{2}x$.

Bước 3 — Diện tích.
$S(x) = \dfrac{1}{2}\pi x^2 + 2x\,h = -\left(2 + \dfrac{\pi}{2}\right)x^2 + 6\,x$.

Bước 4 — Bất phương trình.
$S(x) \ge 1$ ⇔ $\left(2 + \dfrac{\pi}{2}\right)x^2 - 6\,x + 1 \le 0$.
Với $2 + \dfrac{\pi}{2} \approx 3,57$, bất phương trình có nghiệm $x \in $[0,19; 1,49]$$.

Bước 5 — Vi-ét cho tích hai nghiệm biên.
$x_1, x_2$ là hai nghiệm của $\left(2 + \dfrac{\pi}{2}\right)x^2 - 6\,x + 1 = 0$ nên
$x_1\cdot x_2 = \dfrac{1}{2 + \pi/2} \approx 0,28$.

Kết luận: $x_1\cdot x_2 \approx 0,28$.

72% trả lời đúng 152 đúng · 59 sai
← Tìm câu hỏi khác