Giải bài 3 trang 48 Chuyên đề học tập Toán 10 – Cánh diều

Đề bài

Trái Đất chuyển động quanh Mặt Trời theo một quỹ đạo là đường elip mà Mặt Trời là một tiêu điểm. Biết elip này có bán trục lớn \(a \approx 149.598.261\) km và tâm sai \(e \approx 0,017\). Tìm khoảng cách nhỏ nhất và lớn nhất giữa Trái Đất và Mặt Trời (kết quả được làm tròn đến hàng đơn vị)

Lời giải chi tiết

Chọn hệ trục tọa độ sao cho Mặt Trời trùng với tiêu điểm \({F_1}\) của elip. Khi đó, áp dụng công thức bán kính qua tiêu, ta có khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trời là:

\(M{F_1} = a + ex\) với \(x\)là hoành độ biểu diễn Trái Đất là \( - a \le x \le a\)

Vì \( - a \le x \le a\) nên \(a + e\left( { - a} \right) \le a + \frac{c}{a}x \le a + e\left( a \right) \Leftrightarrow a - ae \le a + \frac{c}{a}x \le a + ae\)

Với bán trục lớn \(a \approx 149\;598\;261\) km và tâm sai \(e \approx 0,017\), ta có:

\(147\;055\;090 \le M{F_1} \le 152\;141\;431\)

Vậy khoảng cách nhỏ nhất và lớn nhất giữa Trái Đất và Mặt Trời lần lượt là 147 055 090 km và 152 141 431 km.