SKKN giúp học sinh sử dụng linh hoạt bất đẳng thức và tam thức bậc hai vào bài toán cực trị phần cơ học vật lí 10 THPT

MỤC LỤC
Tiêu đề
1. Mở đầu
1.1. Lý do chọn đề tài
1.2. Mục đích nghiên cứu
1.3. Đối tượng nghiên cứu
1.4. Phương pháp nghiên cứu
2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm
2.3. Các sáng kiến kinh nghiệm hoặc các giải pháp đã sử dụng
để giải quyết vấn đề
2.3.1. Một số bài tập áp dụng
2.3.1.1. Bài toán áp dụng bất đẳng thức Côsi
2.3.1.2. Bài toán áp dụng bất đẳng thức Bunhia Côpski
2.3.1.3. Bài toán áp dụng tam thức bậc hai
2.3.1.4. Bài toán áp dụng giá trị cực đại của hàm số sin và hàm
số cosin
2.3.1.5. Bài toán dùng suy luận
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo
dục, với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường
3. Kết luận, kiến nghị
3.1. Kết luận
3.2. Kiến nghị
Tài liệu tham khảo
Danh mục sáng kiến kinh nghiệm đã được hội đồng sáng kiến
kinh nghiệm ngành giáo dục và đào tạo huyện, tỉnh và các cấp
cao hơn xếp loại từ C trở lên

1. Mở đầu
1.1. Lí do chọn đề tài.

1

Trang
2
2
2
2
3
3
3
4
4
4
4
6
8
10
11
12
13
13
13
15
16


Từ năm học 2005 - 2006, Bộ GD – ĐT quyết định chuyển từ hình thức thi
tự luận sang thi trắc nghiệm khách quan đã đem lại sự đổi mới mạnh mẽ trong
việc dạy và học của giáo viên và học sinh.

Tuy nhiên, qua thời gian thực tế giảng dạy ở trường THPT tôi nhận thấy
một số vấn đề sau:
- Việc dạy học và đánh giá thi cử theo hình thức trắc nghiệm khách quan
đòi hỏi giáo viên cũng như học sinh phải có sự thay đổi về cách dạy và học. Dạy
học theo phương pháp trắc nghiệm khách quan đòi hỏi giáo viên không những
phải đầu tư theo chiều sâu mà còn phải đầu tư kiến thức theo chiều rộng, người
dạy phải nắm được tổng quan chương trình của môn học. Điều này gây rất nhiều
khó khăn cho giáo viên, đặc biệt là đội ngũ giáo viên trẻ khi chưa có nhiều kinh
nghiệm giảng dạy.
- Khi chúng ta chuyển sang hình thức dạy học và đánh giá thi cử theo
phương pháp trắc nghiệm khách quan thì một số giáo viên mãi mở rộng kiến
thức kiến thức theo chiều rộng để đáp ứng cho vấn đề thi theo hình thức trắc
nghiệm. Vì vậy vấn đề đầu tư cho việc giải bài toán theo phương pháp tự luận có
thể bị mờ nhạt. Điều này ảnh hưởng khá lớn đến chất lượng, mức độ hiểu sâu
kiến thức về Vật lý của học sinh, đặc biệt là những học sinh khá của trường.
Trong chương trình vật lý THPT có nhiều bài toán được giải theo phương
pháp tính giá trị cực đại, cực tiểu của các đại lượng Vật lý. Mỗi loại bài toán đều
có một số cách giải nhất định. Song, để chọn cách giải phù hợp là điều rất khó
khăn cho học sinh và một số giáo viên, bởi lẽ: Chưa có tài liệu nào viết về vấn
đề này có tính hệ thống.
Để góp phần cải thiện thực trạng trên, tôi quyết định thực hiện đề tài
“Giúp học sinh sử dụng linh hoạt bất đẳng thức và tam thức bậc hai vào bài
toán cực trị phần Cơ học Vật Lí 10 THPT”, để nghiên cứu, chia sẻ và trao đổi
với đồng nghiệp. Qua đó giúp học sinh giải quyết những vướng mắc khó khăn
khi gặp các bài toán cực trị.
1.2. Mục đích nghiên cứu.
- Đưa ra được các phương pháp giải bài toán cực trị nói chung và bài toán
cực trị phần Cơ học Vật Lí 10 THPT nói riêng.
- Biết cách vận dụng và khai thác các kiến thức toán vào đúng bài, đúng
dạng và đúng phạm vi của nó.

1.3. Đối tượng nghiên cứu.
- Các tài liệu, sách tham khảo có liên quan đến “bài toán cực trị phần Cơ
học Vật Lí 10 THPT”.
- Chương trình vật lý phổ thông.
2


- Các kiến thức toán ứng dụng.
- Học sinh khối 10, đặc biệt là đối tượng học sinh khá, giỏi của nhà
trường. Qua đó giúp học sinh giải quyết đơn giản các bài toán cực trị phần Cơ
học gặp trong quá trình học tập.
1.4. Phương pháp nghiên cứu.
- Phương pháp chính là: tổng kết kinh nghiệm.
- Phương pháp nghiên cứu tài liệu, sách tham khảo, tạp chí.
- Phương pháp hỗ trợ trao đổi kinh nghiệm từ các giáo viên.
- Phương pháp điều tra cơ bản.
2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm.
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm.
Khi giải các bài tập Vật lý, để tính giá trị cực đại hoặc cực tiểu của các đại
lượng Vật lý, học sinh thường gặp phải khó khăn là không biết phải giải từ đâu,
dùng phương pháp gì, kiến thức nào để giải. Học sinh thường giải mò, lần tìm
kết quả, mất thời gian mà không đi đến thành công. Cuối cùng, học sinh cảm
thấy thất vọng, chán nản và không muốn nghĩ tới những bài tập dạng như vậy.
Do đó, để giải được các bài tập đó học sinh cần nắm vững một số kiến
thức về toán học như:
* Bất đẳng thức Côsi
a + b ≥ 2 ab

(a, b dương).

a + b + c ≥ 3 abc
3

(a, b, c dương).
- Dấu bằng xảy ra khi các số bằng nhau.
- Khi tích hai số không đổi, tổng nhỏ nhất khi hai số bằng nhau.
- Khi tổng hai số không đổi, tích hai số lớn nhất khi hai số bằng nhau.
* Bất đẳng thức Bunhiacôpski
(a1b1 + a2b2 ) 2 ≤ (a1 + a2 ) 2 (b1 + b2 ) 2

Dấu bằng xảy ra khi
* Tam thức bậc hai

a1 b1
=
a2 b2

y = f ( x) = ax 2 + bx + c

- Nếu a > 0 thì ymin tại đỉnh parabol.
- Nếu a < 0 thì ymax tại đỉnh parabol.

3


x=−

Tọa độ đỉnh:
- Nếu
- Nếu

∆

b
2a

y=−

;

∆
4a

(

∆ = b 2 − 4ac

).

y = f ( x) = ax + bx + c = 0
2

= 0 thì phương trình:

có nghiệm kép.

∆>0

thì phương trình có hai nghiệm phân biệt.
* Giá trị cực đại hàm số sin hoặc cosin

(cos α ) max = 1 ⇔ α = 0
(sin α ) max = 1 ⇔ α = 900

Ngoài ra một số bài toán không cần sử dụng các công thức toán trên mà từ
lập luận ta có thể giải quyết được.
Ví dụ ta có thể vận dụng công thức cộng vận tốc và suy luận để giải bài
toán cực trị.
Vì vậy khi đọc và phân tích đề ta phải lựa chọn cách giải nào ngắn gọn và
hay hơn để thực hiện.
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.
Ở một mái trường với chất lượng đầu vào chưa thực sự cao thì việc học
sinh gặp khó khăn với các bài tập ở mức độ khó như đã nêu trên là điều dễ hiểu.
Chính vì vậy mà kết quả khảo sát với 39 học sinh lớp 10A1 khi làm các bài tập
tìm giá trị cực đại, cực tiểu phần Cơ học còn cho kết quả hạn chế. Cụ thể là:
Mức độ nhận Chưa có
Còn phân vân Có hướng giải Giải được
thức vấn đề
hướng giải
tìm hướng
nhưng chưa ra bằng một PP
giải
kết quả
cụ thể
Số lượng HS
14
13
10
2
2.3. Các sáng kiến kinh nghiệm hoặc các giải pháp đã sử dụng để giải quyết
vấn đề.

Đứng trước thực trạng học sinh ở một lớp đầu khá của nhà trường gặp khó
khăn với những bài tập khó phần Cơ học Vật lí 10. Bản thân tôi là một giáo viên
trực tiếp giảng dạy lớp nhận thức được trách nhiệm mình cần phải làm gì để
giúp các em đơn giản hóa vấn đề đó. Hóa giải những băn khoăn của học trò bằng
chính hành động thiết thực là tìm ra giải pháp hữu hiệu để giải thành công những
bài tập cực trị trong chương trình Vật lí phổ thông nói chung và phần Cơ học
Vật lí 10 nói riêng.
Áp dụng các kiến thức toán vào giải các bài tập Vật lí phần cực trị một
cách linh hoạt. Tôi đã giúp học sinh đơn giản hóa các bài tập khó phần Cơ học
Vật lí 10 một cách tốt nhất.
4


2.3.1. Một số bài tập áp dụng.
2.3.1.1. Bài toán áp dụng bất đẳng thức Côsi.
Bài toán 1: Vật m1 chuyển động với vận tốc

r
v1

tại A và đồng thời va chạm

với vật m2 đang nằm yên tại đó. Sau va chạm, m 1 có vận tốc
v1'
v1

α

r
v1

r
v1'

số
của m1 để góc lệch giữa và là lớn nhất
là đàn hồi và hệ được xem là hệ kín. [1]
Hướng dẫn giải:
* Động lượng của hệ trước va chạm:

α max

r
v1'

. Hãy xác định tỉ

. Cho m1 > m2, va chạm
r
p1

r
r
r
PT = P1 = m1v1

* Động lượng của hệ sau va chạm:
r
r r
r

r
PS = P1' + P '2 = m1v1' + m2 v 2'

r
ps
r
p2

Vì hệ là kín nên động lượng được bảo toàn:
r
r
r
PS = PT = P1

Gọi

r r
r r
α = (v1 , v1' ) = ( P1 , PS ).
P2 '2 = P1'2 + P12 − 2 P1P2 cos α

Ta có:
(1).
Mặt khác, vì va chạm là đàn hồi nên động năng bảo toàn:
m12 v12 m12 v12 m2 2 v2'2
m1v12 m1v1'2 m2v2'2
=
+
=
+

2m1
2m2
2
2
2 ⇔ 2m1

P12
P '2 P '2
= 1 + 2
⇒ 2m1 2m1 2m2 ⇔

P12 − P1'2 P2'2
m
=
. ⇒ P12 − P1'2 = 1 .P2 '2 .
2m1
2m2
m2
m2 ( P12 − P1'2
⇔ P2 =
m1
'2

(2).
Từ (1) và (2) ta suy ra:
(1 −

m2 P1
m P'
m v'

m v
) ' + (1 + 2 ) 1 = 2 cos α ⇔ (1 + 2 ). 1 + (1 − 2 ). 1' = 2 cos α
m1 P1
m1 P1
m1 v1
m1 v1

5


x=

Đặt
Để

α max

v1'
m
m 1
> 0 ⇒ (1 + 2 ).x + (1 − 2 ). = 2 cos α
m1
m1 x
v1

thì

(cos α )min



m
m 1
(cos α ) min ⇔ (1 + 2 ).x + (1 − 2 ). 
m1
m1 x  min


Theo bất đẳng thức Côsi
Tích hai số không đổi, tổng nhỏ nhất khi hai số bằng nhau
 m 
 m  1
⇒ 1 + 2 ÷.x =  1 − 2 ÷.
 m1 
 m1  x

Vậy khi

v1'
m1 − m2
=
v1
m1 + m2
cos α max =

⇔x=

m1 − m2
m1 + m2

thì góc lệch giữa

r
v1

m12 − m2 2
m1

và

r
v1'

cực đại.

Khi đó,
.
Bài toán 2: Trên đoạn đường thẳng AB dài s = 200m, một chiếc xe khởi
hành từ A chuyển động nhanh dần đều với gia tốc a 1 =1m/s2 sau đó chuyển động
chậm dần đều với gia tốc có độ lớn a2 = 2m/s2 và dừng lại ở B. Tính thời gian
ngắn nhất để xe đi từ A đến B? [2]
Hướng dẫn giải:
Gọi s1, s2 là quãng đường xe đi trong hai giai đoạn ứng với gia tốc a1, a2
t1, t2 là thời gian xe đi trong hai giai đoạn ứng với gia tốc s1, s2
t1 =

2s1
a1

t2 =

2s2
a2

ta có:
;
Tổng giời gian xe đi
t1 + t2 =

2 s1
2 s2
+
a1
a2

T=
.
Áp dụng bất đẳng thức Cô si ta có:
2 s1
2 s2
2s1s2
+
≥2
a1
a2
a1a2

Để thời gian xe đi là ngắn nhất thì:
6

d

d2’
s1 s2
a1

B

=

a2

⇒

s1 a2 1
=
= (1)
s2 a1 2

d1’
Mặt khác s1 + s2 =200(2) suy ra s1= 66,67m, s2 = 33,33m
Vậy t = 15,63 s
2.3.1.2. Bài toán áp dụng bất O
đẳng thức Bunhia Côpski.
Bài toán 1: Hai chuyển động trên AO và BO cùng hướng về O với
v2 =

v1
; α = 300
3

. Khi khoảng cách giữa hai vật cực tiểu là d min thì khoảng cách từ
d1' = 30 3(cm)

vật (1) đến O là
. Hãy tính khoảng cách từ vật (2) đến O. [3]
Hướng dẫn giải:
Gọi d1, d2 là khoảng cách từ vật (1) và vật (2) đến O lúc đầu ta xét (t = 0).
A
Áp dụng định lý hàm sin ta có:
d
d1'
d2'
d
d −vt d −v t
=
=
⇔
= 1 1 = 2 2
sin α sin γ sin β
sin α
sin γ
sin β
v2 =

Vì

v1
3

.

nên ta có:

d
d −vt
3d 2 − v1t
= 1 1 =
0
sin 30
sin γ
3 sin β

.
Áp dụng tính chất của phân thức ta có:
d1 − v1t
3d 2 − v1t ( 3d 2 − v1t ) − (d1 − v1t )
3d 2 − d1
=
=
=
sin γ
3 sin β
3 sin β − sin γ
3 sin β − sin γ
⇒

d
3d 2 − d1
=

0
sin 30
3 sin β − sin γ

Mặt khác, tacó:
sin β = sin(1800 − β ) = sin(α + γ ) = sin(300 + γ )

⇒ 3 sin β = 3 sin(30 + γ ) = 3(sin 30 cos γ + cos 30 sin γ )
0

0

0

7

=

3
3
cos γ + sin γ
2
2


⇒

3d 2 − d1
3
1

1
cos γ + sin γ − sin γ
2
2
2

d
=
sin 300

d=

Vậy

⇒d =

3d 2 − d1
3d 2 − d1
=
y
3 cos γ + sin γ

( 3d 2 − d1 ) sin 300
3d 2 − d1
=
3
1
3 cos γ + sin γ
cos γ + sin γ
2

2

.

⇔

Khoảng cách giữa hai vật dmin ymax với y =
Áp dụng bất đẳng thức Bunhia Côpski:

( 3 cos γ + sin γ ) 2

( 3 cos γ + sin γ ) 2 ≤ (( 3)2 + 12 ).(cos2 γ + sin 2 γ ) = 2
⇔

ymax= 2



3 cos γ
=
⇒ cot gγ = 3 ⇒ γ = 300
1
sin γ

'
1

'

và

β = 1200

0

d
d2
sin120
=
⇒ d2' =
.d1' = 3d1' = 90( m)
0
0
0
sin 30
sin120
sin 30

Lúc đó:
Vậy, khoảng cách từ vật hai đến O lúc này là: d2’ = 90(m)
m
M

Bài toán 2: Cho cơ hệ như hình vẽ:
Cho biết: Hệ số ma sát giữa M và sàn là k2.
Hệ số ma sát giữa M và m là k1.
Tác dụng một lực

r
F

lên M theo phương hợp với phương ngang một góc

tìm Fmin để m rời khỏi M. Tính góc
Hướng dẫn giải:

+ Xét vật m:

r r r
r
P1 + N1 + Fms 21 = ma

Chiếu lên Ox: Fms21= ma
Chiếu lên Oy: N1 – P1 = 0

⇒

α

α

. Hãy

tương ứng? [4]
y

(1).
Fmn 21
m

r
Fms12

N1 = P1

r
Fms

⇒ a1 =

⇒

r
F

r
N1

r
N2
r
P1

Fms21= k1.N1 = k1.mg
8

r
P2

r

Fms 21

r
F

O

x


⇒ a1 =

k1mg
= k1 g
m

. Khi vật bắt đầu trượt thì thì a1 = k1g.

r r r r
r
r
r
F + P2 + P1 + N 2 + Fms12 + Fms = ( M + m)a2

+ Xét vật M:

Chiếu lên trục Ox:
Chiếu lên Oy:
Ta có:

.

F cos α − Fms12 − Fms = ( M + m) a2 ⇒ a2 =

F cos α − Fms12 − Fms
M +m

F sin α − ( P1 + P2 ) + N 2 = 0 ⇒ N 2 = P1 + P2 − F sin α

Fms12 = k1mg
Fms = k2 N 2 = k2 ( P1 + P2 − F sin α )

⇒ a2 =

F cos α − k1mg − k2 ( P1 + P2 − F sin α )
M +m

Khi vật trượt

a1 ≤ a2 ⇒ k1 g ≤

F cos α − k1mg − k 2 ( P1 + P2 − F sin α )
M

⇔ k1 gM ≤ F (cos α + k2 sin α ) − k1mg − k2 ( P1 + P2 )

⇒F≥

( k1 + k2 ) Mg + (k1 + k2 )mg ( k1 + k 2 )Mg + (k1 + k 2 )mg
=

cos α + k2 sin α
y

Nhận xét: Fmin

⇔

ymax . Theo bất đẳng thức Bunhia Côpski:

y = (cos α + k2 sin α ) 2 ≤ (12 + k2 2 )(cos 2 α + sin 2 α ) = 1 + k2 2
⇒ ymax = 1 + k2 2

.
⇒ Fmin =

Vậy
Lúc đó:

(k1 + k 2 ) Mg + (2k1 + k 2 )mg
1 + k2 2

sin α k2
= ⇒ tgα = k2
cos α 1

2.3.1.3. Bài toán áp dụng tam thức bậc hai.
Bài toán 1: Một con kiến bám vào đầu B của một
thanh cứng mảnh AB có chiều dài L đang dựng đứng

A

9

B


A

cạnh một bức tường thẳng đứng. Vào thời điểm mà đầu
B của thanh bắt đầu chuyển động sang phải với vận tốc
không đổi v theo sàn ngang thì con kiến bắt đầu bò dọc
theo thanh với vận tốc không đổi u đối với thanh. Trong
quá trình bò trên thanh, con kiến đạt được độ cao cực đại là bao nhiêu đối với
sàn? Cho đầu A của thanh luôn tì lên sàn thẳng đứng. [5]
Hướng dẫn giải:
Khi B di chuyển một đoạn s = v.t thì con kiến đi
được một đoạn l = u.t.
Độ cao mà con kiến đạt được:

r
u

B
h = l sin α = ut sin α
⇒h=

sin α =

với

u 22 2 4 u
L t − v .t =
L
L

Với y =

L2t 2 − v 2 .t 4

Nhận xét:
Parabol
⇒ ymax = −

⇒ ymax =

y

Đặt X = t2

hmax ⇔ ymax .

h

L2 − v 2t 2
L

⇒ y = −v 2 X 2 + L. X

2

y là tam thức bậc hai có a = - v < 0

⇒

ymax tại đỉnh

∆2
L4
L4
⇒ ymax = −
=
4a
4( −v 2 ) 4v 2

L4
4v 2

X =−

tại

b
L2
= 2
2a 2v
hmax =

u
u.L
ymax =

L
2v

Vậy độ cao mà con kiến đạt được là :
Bài toán 2: Hai chiếc tàu biển chuyển động với cùng vận tốc hướng tới điểm O
trên hai đường thẳng hợp với nhau một góc α = 60 0. Hãy xác định khoảng cách
nhỏ nhất giữa hai con tàu. Cho biết ban đầu chúng cách O những khoảng cách là
d1 = 60km và d2 = 40km. [6]
Hướng dẫn giải:
Chọn hệ trục tọa độ không vuông góc như hình vẽ
Giả sử tàu A chuyển động trên Oy về O, tàu B chuyển động trên Ox về O
Phương trình chuyển động của chúng lần lượt là:

10


y = 60 − vt (1)
x = 40 − vt (2)

Tại thời điểm t khoảng cách giữa hai tàu là

A

d 2 = OA2 + OB 2 − 2OA.OBCOS 600
d 2 = x 2 + y 2 − 2 xy.cos 600

y

d 2 = x 2 + y 2 − xy (3)

Thay (1), (2) vào (3) ta được:

O

d = v t − 100vt + 2800(4)
2

y

2 2

600

B
x

X

Vế phải là một tam thức bậc hai có giá trị nhỏ nhất là
−

∆
= 300 ⇒ d min = 17, 32km
4a

Bài toán 3: Hai vật nhỏ chuyển động trên hai trục tọa độ vuông góc Ox,
Oy và qua O cùng một lúc. Vật thứ nhất chuyển động trên trục Ox theo chiều
dương với gia tốc 1m/s2 và vận tốc khi qua O là 6m/s. Vật thứ hai chuyển động
chậm dần đều theo chiều âm trên trục Oy với gia tốc 2m/s 2 và vận tốc khi qua O
là 8m/s. Xác định vận tốc nhỏ nhất của vật thứ nhất đối với vật thứ hai trong

khoảng thời gian từ lúc qua O cho đến khi vật thứ hai dừng lại. [7]
Hướng dẫn giải:
y
Chọn mốc thời gian lúc 2 vật qua O
- Phương trình vận tốc của vật thứ nhất trên trục Ox:
v1 = v01 + a1t = 6 + t
- Phương trình vận tốc của vật thứ hai trên trục Oy:
v1
O
v2 = v02 + a2t = - 8 + 2t
x
- Khoảng thời gian vật thứ hai dừng lại: v2 = 0 => t = 4s
v12
- Vận tốc của vật thứ nhất đối với vật thứ hai là:
v12 = v1 − v2

=> v12 =

v12 + v 22

. Do

v1

vuông góc với

v2

.

(6 + t ) 2 + ( −8 + 2t ) 2

=

5t 2 − 20t + 100

=> v12 =
.
Vế phải là một tam thức bậc hai có giá trị nhỏ nhất là
−

t=

∆
− (−20)
=
=
4a
2.5

2 (s) < 4 (s).
11

v2


O
B’
B
A’

Vậy v12 có giá trị nhỏ nhất khi t = 2s.
=> (v12)min =

5.2 2 − 20.2 + 100 ≈

A Khi đó v = 8m/s,
1

(v1 , v12 ) = α

8,94 (m/s)

. với Cos

α

α

= v1/v12 = 8/8,94

≈

0,895

=> = 26,50
- Vậy v12 đạt giá trị nhỏ nhất là 8,94m/s tại thời điểm t = 2s và hợp với Ox góc
26,50
2.3.1.4. Bài toán áp dụng giá trị cực đại của hàm số sin và hàm số cosin.
Bài toán 1: Hai vật chuyển động từ A và B cùng hướng về điểm O với cùng
α = 600

vận tốc. Biết AO = 20km; BO = 30km; Góc
ngắn nhất giữa chúng trong quá chuyển động? [8]
Hướng dẫn giải:
Xét tại thời điểm t: Vật A ở A’
Vật B ở B’
Khoảng cách d = A’B’
Ta có:
⇒
⇔

. Hãy xác định khoảng cách

d
AO − vt BO − vt
=
=
sin α
sin β
sin γ

d
BO − AO
10
=
=
sin α sin γ − sin β sin γ − sin β
d
10
=

sin α 2 cos β + γ .sin β − γ
2
2

⇒d =

với

β + γ = 1200

10sin 600
5 3
⇒d =
γ −β
γ −β
2 cos 600.sin
sin
2
2

⇔

(sin

γ −β
) =1
2

⇒ d min = 5 3(cm)

Nhận xét: dmin
Bài toán 2: Một ô tô chuyển động thẳng đều với vận tốc v 1 = 54km/h. Một
hành khách cách ô tô đoạn a = 400m và cách đường đoạn d = 80m, muốn đón ô
tô. Hỏi người ấy phải chạy theo hướng nào, với vận tốc nhỏ nhất là bao nhiêu để
đón được ô tô? [9]

12


(2)
A

Hướng dẫn giải:
Gọi C là vị trí gặp nhau
AC = v2 .∆t ; BC = v1.∆t

β

Áp dụng định lí hàm số Sin cho tam giác ABC
Ta có
(1)
α
v2 .∆t v1.∆t
sin α
=
⇒ v2 =
.v1
B
sin α sin β
sin β

d

Suy ra : v2 có giá trị min khi (
sin α .v1 =

sin β

r
v1

r
v2
(3)
C

)max=1 vậy β = 900

d
v1 = 10,8km / h
a

Do đó (v2)min =
2.3.1.5. Bài toán dùng suy luận.
Bài toán 1: Từ một khí cầu cách mặt đất một khoảng 15m đang hạ thấp với
tốc độ đều v1 = 2m/s, từ trong khí cầu người ta phóng một vật nhỏ theo phương
thẳng đứng hướng lên với vận tốc đầu v o2= 18m/s đối với mặt đất. Tìm khoảng
cách lớn nhất giữa khí cầu và vật. Bỏ qua ảnh hưởng không khí, lấy g = 10m/s 2.
[10]
Hướng dẫn giải:

Chọn trục toạ độ thẳng đứng chiều dương trên xuống
Phương trình chuyển động của khí cầu và vật là:
x1= 2t
x2= -18t +5t2
≤

Phương trình vận tốc của khí cầu 1: v1= 2m/s (đ/k t 7,5s)
≤

Phương trình vận tốc của vật 2: v2 = -18+10t (đ/k t 3s)
Khi vật đang đi lên thì khoảng cách giữa vật và khí cầu ngày càng tăng, khi vật
lên đên điểm cao nhất nó đổi chiều chuyển đông nhanh dần đều đi xuống,
khoảng cách giữa vật và khí cầu vẫn tiếp tục tăng cho đến khi vận tốc của vật
đạt giá trị bằng vận tốc khí cầu 2m/s. Ta có:
v2 = -18+10t = 2

⇒

t = 2s
13


Khoảng cách: dmax = x1 - x2 = 2t - (-18t + 5t2) = 20m
Bài toán 2: Hai xe chuyển động trên hai đường vuông góc với nhau, xe A
đi về hướng tây với tốc độ 50km/h, xe B đi về hướng Nam với tốc độ 30km/h.
Vào một thời điểm nào đó xe A và B còn cách giao điểm của hai đường lần lượt
4,4km và 4km và đang tiến về phía giao điểm. Tìm khoảng cách ngắn nhất giũa
hai xe. [11]
Hướng dẫn giải:
Xét chuyển động tương đối của vật (1) so (2) ta có:




 
v12 = v1 + (−v 2 ) = v1 − v 2

Đoạn BH vuông góc với đường thẳng chứa véc tơ vận tốc
cách ngắn nhất giữa hai xe.
α=

tan

→


v12

chính là khoảng

dmin= BH

v2 3
=
v1 5 → α = 590 , β = 310

β

β

α

β

dmin=BH= BI sin = (B0-0I) sin =(B0-0A.tan ).sin = 1,166km

2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với
bản thân, đồng nghiệp và nhà trường.
Sau khi tôi áp dụng đề tài này vào dạy học với đối tượng học sinh đầu khá
và qua thời gian ôn luyện, kết quả khảo sát ở 39 học sinh lớp 10A1 trở nên khả
quan. Qua bài khảo sát tôi nhận thấy học sinh thật sự tiến bộ rõ rệt, đặc biệt
không còn tình trạng mơ hồ với dạng bài tập cực trị như trên. Cụ thể kết quả
khảo sát lần 2 (sau khi áp dụng đề tài) là:
Mức độ nhận Chưa có
Còn phân vân Có hướng giải Giải được
thức vấn đề
hướng giải
tìm hướng
nhưng chưa ra bằng một PP
giải
kết quả
cụ thể
Số lượng HS
0
0
24
15
14


Đồng thời, sau khi đề tài được áp dụng ở lớp 10A1 thu được kết quả khả

quan thì các thầy cô giáo trong nhóm chuyên môn cũng tiến hành áp dụng
phương pháp dạy học của đề tài vào giải các bài toán cực trị trong ôn luyện
THPT Quốc Gia. Kết quả trong kì thi THPTQG năm học 2017 - 2018 đã có
những học sinh đậu đại học với điểm số cao như em Trần Văn Anh, Lê Thị Na,
Lê Lan Anh... ở lớp 12A1.
3. Kết luận, kiến nghị.
3.1. Kết luận.
Bằng thực tế giảng dạy ở trường THPT, tôi nhận thấy đề tài “Giúp học
sinh sử dụng linh hoạt bất đẳng thức và tam thức bậc hai vào bài toán cực trị
phần Cơ học Vật Lí 10 THPT”, tìm giá trị cực đại, cực tiểu của các đại lượng vật
lý được nêu trên đã phát huy được những ưu điểm, cũng cố được cách làm bài
tập Vật lý phần cực trị cho học sinh.
Đề tài đã được áp dụng với 39 học sinh đầu khá ở lớp 10A1 và bước đầu
cho kết quả khả quan, bên cạnh đó phương pháp giải toán của đề tài cũng được
mở rộng áp dụng trong ôn thi THPT Quốc Gia và cho kết quả tích cực. Vì vậy
tôi tin tưởng đề tài sẽ còn được phát triển, áp dụng thành công cho học sinh khá
không chỉ ở lớp 10 mà cả 11 và 12.
3.2. Kiến nghị.
Đây là một đề tài được áp dụng để giải các bài toán tương đối khó trong
Vật lý, vì vậy với kiến thức cá nhân còn hạn chế, kinh nghiệm còn ít nên đề tài
chỉ nghiên cứu một phần nhỏ của chương trình vật lí phổ thông, chắc chắn đề tài
còn những thiếu sót nhất định. Chính vì vậy, tôi tha thiết kính mong quý thầy cô
và các bạn đồng nghiệp trao đổi, góp ý chân thành để đề tài được mở rộng, hoàn
thiện hơn nữa và có tác dụng hữu hiệu trong dạy học học sinh đầu khá trên phạm
vi rộng ở các trường THPT nói chung.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Xác nhận của thủ trưởng đơn vị
Thanh Hóa, ngày 15 tháng 5 năm
2019
Tôi xin cam đoan đây là sáng kiến

kinh nghiệm của mình viết, không sao
chép nội dung của người khác.
Người viết

Trần Chung Anh
15


Tài liệu tham khảo
[1]: Tuyển tập các bài toán vật lý nâng cao; Tác giả: Nguyễn Danh Bơ
[2], [5], [7], [11]: Bài tập vật lý sơ cấp toàn tập; Tác giả: Vũ Thanh Khiết
[6], [8], [9]: Giải toán vật lý 10-11-12; Tác giả: Vũ Thanh Khiết
[4]: Giải toán vật lý 10-11-12; Tác giả: Bùi Quang Hân
[10]: Bài tập vật lý nâng cao toàn tập; Tác giả: Lưu Đình Tuân
[3]: Giải bài tập vật lí THPT; Tác giả: Lê Nguyên Long

16


DANH MỤC
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG SÁNG KIẾN KINH
NGHIỆM NGÀNH GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN, TỈNH VÀ CÁC
CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN

Họ và tên tác giả: Trần Chung Anh
Chức vụ và đơn vị công tác: Giáo viên Vật lý trường THPT Đặng Thai Mai
TT

Tên đề tài SKKN

Cấp đánh giá xếp
17

Kết quả

Năm học


loại
(Ngành GD cấp
huyện/tỉnh; Tỉnh...)

1

Giúp học sinh đơn giản hóa Ngành GD tỉnh
bài toán “Hộp đen” trong Thanh Hóa
mạch điện xoay chiều thông
qua độ lệch pha.

18

đánh giá
xếp loại
(A, B, hoặc C)

C

đánh giá
xếp loại

2014 2015