LÝ THUYẾT - SÁCH HÌNH ĐỘNG
LỚP 10·10 / 2026

TTB2 · 0630 phút

Ứng dụng thực tế của bất phương trình bậc hai

Bóng ném, lợi nhuận, cổng vòm

01Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1 (bóng ném lên)

Độ cao (mét) của một quả bóng sau tt giây là h(t)=−5t2+20th(t) = -5t^2 + 20t. Hỏi quả bóng ở độ cao trên 1515 m trong bao nhiêu giây?

Giải. Bóng chạm đất khi h=0h = 0, tức t=0t = 0 hoặc t=4t = 4, nên điều kiện thực tế 0≤t≤40 \le t \le 4. Cần −5t2+20t>15-5t^2 + 20t > 15, chia −5-5 (đổi chiều): t2−4t+3<0t^2 - 4t + 3 < 0, nghiệm 11, 33, nên 1<t<31 < t < 3. Khoảng này nằm trong [0;4][0; 4]. Bóng ở trên 1515 m trong 3−1=23 - 1 = 2 giây (từ giây thứ 11 đến giây thứ 33). Độ cao lớn nhất tại t=2t = 2 là h(2)=20h(2) = 20 m.

Tương tácBóng ném: trong bao lâu bóng ở trên mức H?
đang cao hơn mức H

Bấm «Thả bóng» hoặc kéo thanh t. Đổi mức H: hai giao điểm của đường ngang với đồ thị là hai nghiệm t₁, t₂, đoạn sáng giữa chúng là câu trả lời. Kéo H cao quá độ cao tối đa thì đoạn sáng biến mất: bất phương trình vô nghiệm (Δ < 0).

Ví dụ 2 (lợi nhuận)

Một xưởng bán xx trăm sản phẩm thì lợi nhuận (triệu đồng) là f(x)=−x2+8x−7f(x) = -x^2 + 8x - 7. Xưởng phải bán trong khoảng nào để có lãi? Lãi lớn nhất bao nhiêu?

Giải. Có lãi khi f(x)>0f(x) > 0: x2−8x+7<0x^2 - 8x + 7 < 0, nghiệm 11, 77, nên 1<x<71 < x < 7: bán từ hơn 100100 đến dưới 700700 sản phẩm. Đỉnh tại x=−b2a=4x = -\dfrac{b}{2a} = 4, f(4)=−16+32−7=9f(4) = -16 + 32 - 7 = 9. Lãi lớn nhất 99 triệu đồng khi bán 400400 sản phẩm.

Ví dụ 3 (quãng đường phanh)

Quãng đường phanh của một xe (mét) khi chạy với vận tốc vv (km/h) được ước lượng bởi s(v)=0,01v2+0,2vs(v) = 0{,}01v^2 + 0{,}2v. Tại một đoạn đường, cách chướng ngại vật 1515 m người ta muốn xe dừng kịp. Vận tốc tối đa là bao nhiêu?

Giải. Cần s(v)≤15s(v) \le 15: 0,01v2+0,2v−15≤00{,}01v^2 + 0{,}2v - 15 \le 0, nhân 100100: v2+20v−1500≤0v^2 + 20v - 1500 \le 0. Δ′=100+1500=1600\Delta' = 100 + 1500 = 1600, nghiệm v=−10±40v = -10 \pm 40, tức v=30v = 30 hoặc v=−50v = -50. Bất phương trình đúng với −50≤v≤30-50 \le v \le 30. Vì v≥0v \ge 0 nên 0≤v≤300 \le v \le 30. Vận tốc tối đa 3030 km/h.

Ví dụ 4 (diện tích mảnh vườn)

Dùng 4040 m lưới rào ba cạnh của một mảnh vườn hình chữ nhật, cạnh thứ tư dựa vào bức tường. Gọi xx (m) là độ dài mỗi cạnh vuông góc với tường. Tìm xx để diện tích vườn không nhỏ hơn 150150 m2^2.

Giải. Cạnh song song với tường dài 40−2x40 - 2x nên cần 0<x<200 < x < 20. Diện tích S=x(40−2x)=−2x2+40xS = x(40 - 2x) = -2x^2 + 40x. Yêu cầu −2x2+40x≥150-2x^2 + 40x \ge 150, chia −2-2: x2−20x+75≤0x^2 - 20x + 75 \le 0, nghiệm 55, 1515, nên 5≤x≤155 \le x \le 15. Giao với (0;20)(0; 20) vẫn là [5;15][5; 15]. Kiểm: x=5x = 5 cho 5⋅30=1505 \cdot 30 = 150, x=15x = 15 cho 15⋅10=15015 \cdot 10 = 150 (đúng). Diện tích lớn nhất tại x=10x = 10 là 200200 m2^2.

tườngxx40 − 2x

Bước 1 / 4

Lưới dài 40 m rào ba cạnh: hai cạnh vuông góc với tường dài , cạnh còn lại dài . Cạnh dài phải dương nên .

Ví dụ 5 (cổng vòm)

Một cổng vòm parabol có phương trình (đặt trục toạ độ ở mặt đất, gốc ở giữa cổng) y=4−x29y = 4 - \dfrac{x^2}{9}, đơn vị mét. Một xe tải cao 33 m phải đi lọt qua cổng, hai bên mép xe cách đều trục giữa. Bề rộng tối đa của xe là bao nhiêu?

Giải. Xe đi lọt khi tại mỗi điểm trong bề rộng của xe, vòm cao ít nhất 33 m. Tại mép xe có hoành độ xx cần 4−x29≥34 - \dfrac{x^2}{9} \ge 3, tức x2≤9x^2 \le 9, ∣x∣≤3\lvert x \rvert \le 3. Vậy nửa bề rộng xe tối đa 33 m, bề rộng tối đa 66 m. (Lưu ý cổng cao 44 m nên xe cao 33 m ở giữa còn dư 11 m, nhưng sát mép cổng thì thấp dần.)

Tương tácCổng vòm: xe rộng bao nhiêu thì lọt?
LỌT:
Bề rộng tối đa: 6 m

Giữ chiều cao xe 3 m rồi kéo bề rộng: xe lọt khi hai góc trên của xe còn nằm trong cổng, tức khi 4 − x²/9 ≥ 3, |x| ≤ 3, bề rộng tối đa 6 m. Hạ chiều cao xuống thì xe được phép rộng hơn.

Tiếp theoLuyện tập →