Câu hỏi:
Một vật nặng treo bởi một chiếc lò xo, chuyển động lên xuống qua vị trí cân bằng (hình vẽ). Khoảng cách h từ vật đến vị trí cân bằng ở thời điểm t giây được tính theo công thức h=|d| trong đó d=5sin6t−4cos6t với d được tính bằng centimet. Ta quy ước rằng d>0 khi vật ở trên vị trí cân bằng, d<0 khi vật ở dưới vị trí cân bằng. Hỏi trong giây đầu tiên, có bao nhiêu thời điểm vật ở xa vị trí cân bằng nhất?
Phương pháp giải:
Bản chất của bài toán là tìm giá trị lớn nhất của hàm số lượng giác Lời giải:
Lời giải chi tiết:
Ta có h=|d|=|5sin6t−4cos6t|=√41|sin(6t+α)|≤√41, với {cosα=5√41sinα=4√41.
Do đó vật ở xa vị trí cân bằng nhất hmax=√41 khi |sin(6t+α)|=1⇔cos(6t+α)=0 ⇔6t+α=π2+kπ⇔t=−α6+π12+kπ6.
Trong giây đầu tiên, 0≤t≤1⇔0≤−α6+π12+kπ6≤1⇔απ−12≤k≤6π+απ−12⇒k∈{0;1}.
Vậy có 2 lần vật ở xa vị trí cân bằng nhất.
Chọn D