сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

По­се­лок А на­хо­дит­ся на пря­мо­ли­ней­ном участ­ке до­ро­ги с ас­фаль­то­вым по­кры­ти­ем, а де­рев­ня В  — на поле, в сто­ро­не от до­ро­ги. Пете не­об­хо­ди­мо до­брать­ся от А до В как можно быст­рее. Он решил, что часть пути он прой­дет по до­ро­ге до точки C, а потом свер­нет с нее и пой­дет по пря­мой до В. Ско­рость его пе­ре­дви­же­ния по до­ро­ге в два раза боль­ше чем по полю. Найти зна­че­ние угла ACB, при ко­то­ром время в пути будет наи­мень­шим (А и В  — точки, до­ро­га  — пря­мая линия).

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Обо­зна­чим через a длину AD, x  — длина от­рез­ка CD, BD  — пер­пен­ди­ку­ляр к пря­мой AD, d  — длина пер­пен­ди­ку­ля­ра, φ  — угол тре­уголь­ни­ка CBD. Обо­зна­чим ско­рость по полю υ. Тогда ско­рость по шоссе 2υ. А время в пути:

T левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: A C, зна­ме­на­тель: 2 v конец дроби плюс  дробь: чис­ли­тель: B C, зна­ме­на­тель: v конец дроби = дробь: чис­ли­тель: a минус x, зна­ме­на­тель: 2 v конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: x в квад­ра­те плюс d в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: v конец дроби , x при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка 0 ; a пра­вая квад­рат­ная скоб­ка .

Вы­чис­лим про­из­вод­ную, по­лу­чим:

 T в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 v конец дроби левая круг­лая скоб­ка минус 1 плюс дробь: чис­ли­тель: 2 x, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: x в квад­ра­те плюс d в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

Тогда:

T в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =0 рав­но­силь­но 2 x= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: x в квад­ра­те плюс d в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та \Rightarrow x= дробь: чис­ли­тель: d, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби .

Если  дробь: чис­ли­тель: d, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка 0 ; a пра­вая квад­рат­ная скоб­ка , то x= дробь: чис­ли­тель: d, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби   — точка ми­ни­му­ма функ­ции T(x). В этом слу­чае

 ко­си­нус \varphi= дробь: чис­ли­тель: дробь: чис­ли­тель: d, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: d в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби плюс d в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби \Rightarrow \varphi= дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

Если  дробь: чис­ли­тель: d, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби боль­ше a, то функ­ция T(x) убы­ва­ет на от­рез­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка 0 ; a пра­вая квад­рат­ная скоб­ка и T_\min =T левая круг­лая скоб­ка a пра­вая круг­лая скоб­ка , в этом слу­чае

 ко­си­нус \varphi= дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс d в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби .

 

Ответ: 120°, если  дробь: чис­ли­тель: d, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка 0 ; a пра­вая квад­рат­ная скоб­ка ;  Пи минус арк­ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс d в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби , если  дробь: чис­ли­тель: d, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби боль­ше a.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

1.  Сде­лан чертёж, со­став­ле­но урав­не­ние пути  — 0,5 балла.

2.  Верно со­став­ле­на функ­ция для ис­сле­до­ва­ния и ука­за­на её об­ласть опре­де­ле­ния  — 1 балл.

3.  Верно вы­чис­ле­на про­из­вод­ная и най­де­на точка  — не более 1,5 балла. Воз­мож­но рас­смот­ре­ние не­сколь­ких слу­ча­ев рас­по­ло­же­ния най­ден­ной точки от­но­си­тель­но об­ла­сти за­да­ния функ­ции.

4.  Ре­ше­на верно  — 2 балла.