Bài 2: 1 vật ném từ độ cao H 1 góc alpha hợp với phương ngang , hỏi alpha là bao nhiêu để tầm xa là cực đại . Biết vận tốc ném lúc đầu là v
Đây là bài toán thỉnh thoảng xuất hiện trong các đề thi HSG khối 10 trước đây. Cách giải như sau :
Phương trình hoành độ :
x=v0tcosα (1)
Phương trình tung độ :
y=H+v0tsinα−gt22 (2)
Từ (1) và (2( ta có phương trình quỹ đạo :
y=−gx22V20cos2α+xtanα+HKhi chạm đất y = 0 nên :
−gx22V20cos2α+xtanα+H=0Hay :
−gx22V20tan2α+xtanα+−gx22V20+H=0 (3)
Đây là phương trình bậc hai theo tan (anpha). Đặt điều kiện phương trình này có nghiệm em sẽ thu được bất đẳng thức :
x2≥v40g2+2v20Hg⇒x≥v0g√v20+2gHTầm xa cực đại ứng với dấu = xảy ra .
Lúc này (3) có nghiệm kép là :
tanα=v20gx=v0√v20+2gH