Ta có thể sử dụng quy tắc hình ảnh của thấu kính hội tụ để giải quyết bài toán này:
1/f = 1/do + 1/di
Trong đó:
- f là tiêu cự của thấu kính (đơn vị cm)
- do là khoảng cách từ vật đến thấu kính (đơn vị cm)
- di là khoảng cách từ ảnh đến thấu kính (đơn vị cm)
Giả sử vật cách thấu kính một khoảng cách x, ta có thể tính được di theo công thức trên:
1/f = 1/x + 1/di
Vì ảnh cùng chiều và nhỏ hơn vật, nên di > do, và do và di đều là giá trị dương. Ta có thể suy ra:
1/x > 1/di
di > x
Từ đó, ta có thể đặt một bất phương trình để giải quyết bài toán:
di/do = 1.2
di = 1.2*do
Sau khi tịnh tiến vật, di sẽ tịnh tiến 1 cm, ta có:
di' = di - 1
do' = do + 30
Áp dụng công thức hình ảnh vào bất phương trình, ta có:
1/f = 1/do' + 1/di'
=> 1/f = 1/(do+30) + 1/(1.2*do-1)
Giải phương trình trên ta có f = -40 cm (tiêu cực).
Lưu ý rằng kết quả này là âm, vì thấu kính hội tụ có tiêu cực sẽ tập trung ánh sáng tại một điểm trước thấu kính (và sau thấu kính là không gian phân cực).