Раздел B • Категория B12 (демонстрационный вариант-2013)
Условие задачи
Дано:
камень брошен вертикально вверх. Пока камень не упал, высота, на которой он находится, описывается формулой h(t) = -5t2 + 18t, где h - высота в метрах, t - время в секундах, прошедшее с мосента броска.
Вопрос:
сколько секунд камень находился на высоте не менее 9 метров.
Решение
Определим момент времени, когда камень находился на высоте не менее 9 метров. Для этого решим неравенство h(t) ≥ 9:
-5t2 + 18t ≥ 9
-5t2 + 18t - 9 ≥ 0
Умножим обе части уравнения на (-1):
-5t2 + 18t - 9 ≥ 0 / · (-1) `rArr` 5t2 - 18t + 9 ≥ 0
Решим полученное квадратное нестрогое неравенство методом интервалов. Для этого рассмотрим следующее уравнение:
5t2 - 18t + 9 = 0
Это полное неприведенное квадратное уравнение. Для данного уравнения a = 5, b = -18 и c = 9.
Найдем дискриминант данного уравнения:
D = b2 - 4ac = (-18)2 - 4 · 5 · 9 = 324 - 180 = 144
Так как D > 0 (144 > 0 – верно), следовательно, уравнение имеет два действительных корня.
Найдем корни уравнения, подставив значения в формулу для решения квадратного уравнения:
Получили два различных корня. Логично, что на одном расстоянии от поверхности земли камень будет находиться дважды – когда он летит вверх и когда летит вниз на поверхность. Первый раз – через 0.6 секунды – камень оказывается на расстоянии от поверхности в 9 метров, далее камень летит выше, достигает пиковой точки и начинает опускаться вниз и через 3 секунды он опять оказывается на расстоянии в 9 метров. То есть в период с t1 = 0.6 до t2 = 3 камень находился на высоте более 9 метров.
Найдем время, которое камень находился на высоте более 9 метров. Оно равно расстоянию между моментами времени t2 и t1:
[время] = t2 - t1 = 3 - 0.6 = 2.4 [с]
Вывод: |
камень будет находиться 2.4 секунды на высоте не менее 9 метров |
Резюме
решили неравенство h(t) ≥ 9. Получили два корня t1 = 0.6 и t2 = 3;
определили время, которое камень находился на высоте не менее 9 метров. Получили 2.4 секунды.
Ответ: |
2.4 |
Комментарии