Какова скорость первого автомобилиста, если известно, что она больше 20 км/ч, если одновременно выехали два автомобилиста: первый проехал весь путь с постоянной скоростью, а второй первую половину пути со скоростью на 4 км/ч меньше скорости первого, а вторую половину со скоростью 30 км/ч, и они прибыли в пункт одновременно?
Алгебра 11 класс Задачи на движение алгебра 11 класс скорость автомобилист задача постоянная скорость путь сравнение скоростей математическая модель система уравнений решение задачи Движение время расстояние
Для решения этой задачи давайте обозначим скорость первого автомобилиста как v км/ч. Поскольку скорость первого автомобилиста больше 20 км/ч, мы можем записать это условие.
Теперь рассмотрим путь, который проехали оба автомобилиста. Пусть весь путь составляет S километров. Тогда:
Теперь найдем время, которое затратили оба автомобилиста на преодоление пути. Время можно вычислить по формуле: время = расстояние / скорость.
t1 = S / v
t2_1 = (S / 2) / (v - 4)
t2_2 = (S / 2) / 30
t2 = t2_1 + t2_2 = (S / 2) / (v - 4) + (S / 2) / 30
Так как оба автомобилиста прибыли одновременно, мы можем приравнять их времена:
S / v = (S / 2) / (v - 4) + (S / 2) / 30Теперь мы можем сократить S (при условии, что S не равно 0):
1 / v = 1 / (2(v - 4)) + 1 / (60)Теперь умножим обе стороны уравнения на 60v(v - 4) для избавления от дробей:
60(v - 4) = 30v + v(v - 4)Раскроем скобки и упростим уравнение:
60v - 240 = 30v + v^2 - 4vПереносим все в одну сторону:
v^2 - 34v + 240 = 0Теперь решим это квадратное уравнение с помощью дискриминанта:
D = b^2 - 4ac = (-34)^2 - 4 * 1 * 240 = 1156 - 960 = 196Теперь находим корни уравнения:
v = (34 ± sqrt(196)) / 2Корень из 196 равен 14, следовательно:
v1 = (34 + 14) / 2 = 24 и v2 = (34 - 14) / 2 = 10Поскольку нас интересует скорость больше 20 км/ч, то:
v = 24 км/чТаким образом, скорость первого автомобилиста составляет 24 км/ч.