Hai bạn An và Bình trao đổi với nhau. An nói: Tớ đọc ở một tài liệu thấy nói rằng cổng Trường Đại học Bách khoa Hà Nội (H.6.14) có dạng một parabol, khoảng cách giữa hai chân cổng là 8 m và

Hai bạn An và Bình trao đổi với nhau.

An nói: Tớ đọc ở một tài liệu thấy nói rằng cổng Trường Đại học Bách khoa Hà Nội (H.6.14) có dạng một parabol, khoảng cách giữa hai chân cổng là 8 m và chiều cao của cổng tính từ một điểm trên mặt đất cách chân cổng 0,5 m là 2,93 m. Từ đó tớ tính ra được chiều cao của cổng parabol đó là 12 m.

Sau một hồi suy nghĩ, Bình nói: Nếu dữ kiện như bạn nói, thì chiều cao của cổng parabol mà bạn tính ra ở trên là không chính xác.

Hướng dẫn giải

Cổng Trường Đại học Bách khoa Hà Nội có dạng là một parabol, giả sử parabol này có phương trình là y = ax² + bx + c với a ≠ 0.

Chọn hệ trục tọa độ Oxy như hình vẽ với Oy là trục đối xứng của cổng parabol:

Khoảng cách giữa hai chân cổng là AB = 8 m.

O là trung điểm của AB nên AO = OB = 4 m.

Lấy điểm C cách A một khoảng 0,5 m, vì chiều cao của cổng tính từ một điểm trên mặt đất cách chân cổng 0,5 m là 2,93 m nên CD = 2,93 m.

Ta có: CO = AO – AC = 4 – 0,5 = 3,5 m.

Do đó ta có tọa độ các điểm là: A(– 4; 0), B(4; 0), C(– 3,5; 0), D(– 3,5; 2,93).

Ta thấy parabol đi qua các điểm A, B, D nên phương trình y = ax² + bx + c thỏa mãn tọa độ các điểm A, B, D, do đó ta có:

0 = a . (– 4)² + b . (– 4) + c ⇔ 16a – 4b + c = 0       (1)

0 = a . 4² + b . 4 + c ⇔ 16a + 4b + c = 0                  (2)

2,93 = a . (– 3,5)² + b . (– 3,5) + c = 0 ⇔ 12,25a – 3,5b + c = 2,93          (3)

Lấy (2) trừ (1) theo vế ta được: 8b = 0 ⇔ b = 0 thay vào (1) và (3) ta có hệ:

\(\left\{ \begin{array}{l}16a + c = 0\\12,25a + c = 2,93\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = \frac{{ - 293}}{{375}}\\c = \frac{{4688}}{{375}}\end{array} \right.\)

Do đó phương trình parabol: \(y = \frac{{ - 293}}{{375}}{x^2} + \frac{{4688}}{{375}}\).

Tọa độ đỉnh I\(\left( {0;\,\frac{{4688}}{{375}}} \right)\).

Chiều cao của cổng parabol chính là tung độ đỉnh I và bằng \(\frac{{4688}}{{375}} \approx 12,5\)m.

Vậy kết quả của bạn An tính ra là không chính xác.