Задания по теме «Квадратные и степенные уравнения»
Открытый банк заданий по теме квадратные уравнения. Задания B10 из ЕГЭ по математике (профильный уровень)
Открытый банк заданий по теме квадратные уравнения. Задания B10 из ЕГЭ по математике (профильный уровень)
После дождя уровень воды в колодце может повыситься. Мальчик измеряет время t падения небольших камешков в колодец и вычисляет расстояние до воды по формуле h=5t^2, где h — расстояние в метрах, t — время падения в секундах. Время падения камешков до дождя составляло 0,4 с. Определите, насколько должен подняться уровень воды в колодце после дождя, чтобы измеряемое время изменилось на 0,1 с? Ответ выразите в метрах.
Пусть h_0 — расстояние до воды до дождя, h — после дождя (в метрах). После дождя время падения t уменьшится и станет равно 0,4-0,1=0,3 с. Тогда h_0-h= 5(t_0^2-t^2)= 5(0,4^2-0,3^2)= 0,35.
Деталью некоторого прибора является вращающаяся катушка. Она состоит из трёх однородных соосных цилиндров: центрального массой m=6 кг и радиусом R=12 см и двух боковых с массами M=2 кг и радиусами R+h. Момент инерции катушки относительно своей оси вращения, определяется формулой I=\frac{(m+2M)R^2}{2}+M(2Rh+h^2) и выражается в кг · см2. Определите, при каком наибольшем значении h момент инерции катушки не превышает предельного значения 770 кг · см2? Ответ выразите в сантиметрах.
Решим неравенство I\leqslant770 относительно h, учитывая, что m=6, R=12, M=2.
\frac{(6+2\cdot2)\cdot12^2}{2}\,+ 2(2\cdot12h+h^2)\leqslant770,
720+48h+2h^2\leqslant770,
h^2+24h-25\leqslant0,
откуда -25\leqslant h\leqslant1.
Максимальное значение h равно 1 сантиметру.
Автомобиль, движущийся в начальный момент времени со скоростью v_0 = 12 м/с, начал торможение с постоянным ускорением a = 4 м/с2. После начала торможения за t секунд автомобиль преодолел расстояние S=v_0t-\frac{at^2}{2} (м). Сколько секунд прошло с момента начала торможения, если за это время автомобиль проехал 16 метров?
Подставим данные задачи в формулу S=v_0t-\frac{at^2}{2}.
16=12t-\frac{4t^2}{2},
t^2-6t+8=0,
t_1=4,\,t^2=2.
С помощью формулы скорости при равнозамедленном движении v=v_0-at найдём время движения автомобиля до остановки: v=0, v_0=12 м/с, a=4 м/с2; 0=12-4t, откуда t=3. Итак, автомобиль остановится через 3 секунды после начала торможения.
Учитывая, что t\leqslant3, получим, что от момента начала торможения прошло 2 секунды.
Высота над землёй подброшенного вверх мяча меняется по закону h(t)=1+8t-5t^2, где h — высота в метрах, t — время в секундах, прошедшее с момента броска. Сколько секунд мяч будет находиться на высоте не менее четырёх метров?
Решим относительно t неравенство h(t)\geqslant4.
-5t^2+8t+1\geqslant4,
5t^2-8t-1\leqslant-4,
5t^2-8t+3\leqslant0.
Найдем корни уравнения 5t^2-8t+3=0:
Вычислим дискриминант: D=b^2-4ac= -8^2-4\cdot5\cdot3= 64-60=4,
t_{1,2}= \frac{-b\pm\sqrt D}{2a}= \frac{8\pm\sqrt4}{2\cdot5}= \frac{8\pm2}{10},
t_1=\frac35,\,t_2=1;
5\left ( t-\frac35 \right ) \left ( t-1 \right )\leqslant0, откуда \frac35\leqslant t\leqslant1. Мяч будет находиться на высоте не мене четырех метров в течение 1-\frac35=\frac25=0,4 секунды.
По боковой стенке промышленного цилиндрического бака у самого дна закреплен кран. После открытия крана вода начинает вытекать из бака, при этом высота столба воды в нем, выраженная в метрах, меняется по закону H(t)=H_0-kt\sqrt{2gH_0}+\frac{g}{2}k^2t^2, где
H_0=45 м — начальный уровень воды;
t — время в секундах, прошедшее с момента открытия крана;
k=\frac{1}{50} — отношение площадей поперечных сечений крана и бака;
g = 10 м/с2 — ускорение свободного падения.
К какому моменту времени высота столба воды в баке составит не более 20 м? Ответ выразите в секундах.
H(t)=H_0-kt\sqrt{2gH_0}+\frac{g}{2}k^2t^2, используя данные H_0=25 м, k=\frac{1}{50}, g = 10 м/с2, H\leq20 м, получим
45-\frac{1}{50}\cdot t\sqrt{2\cdot10\cdot45}+ \frac{10}{2}\cdot \left ( \frac{1}{50} \right )^2\cdot t^2\leq20,
45-\frac{t}{50}\sqrt{900}+5\cdot\frac{1}{2500}\cdot t_2-20\leq0,
25-\frac{30t}{50}+\frac{t^2}{500}\leq0,
12\:500-300t+t^2\leq0,
t^2-300t+12\:500\leq0,
\frac{D}{4}= 150^2-12\:500= 22\:500-12\:500= 10\:000= 100^2,
t=150\pm100,
t_1=250,\;t_2=50.
50\leq t\leq250.
Месячный доход r некоторого предприятия на рынке определяется формулой r(p)=q\cdot p (тыс. руб.), где:
q — объем спроса на продукцию;
p — цена.
Причем объем спроса зависит от цены по формуле: q=300-60p.
Определите при каком максимальном уровне цены на продукцию p (тыс. руб.) предприятие получит доход не менее 315 тыс. руб. в месяц.
В формулу r(p)=q\cdot p подставим q=300-60p, получим: r(p)=(300-60p)p.
По условию r(p)\geq315, следовательно, 60p^2-300p+315\leq0,
4p^2-20p+21\leq0.
Решим неравенство методом интервалов
4p^2-20p+21=0,
p_{1,2}=\frac{10\pm\sqrt{100-84}}{4}=\frac{10\pm4}{4},
p_1=3,5;\;p_2=1,5
Максимальный уровень цены 3,5 тыс. руб.
Некоторый прибор может безопасно нагреваться до температуры 1750 К, после чего срабатывает термопредохранитель, отключающий его. Экспериментальным путем был получен закон, по которому нагревается прибор в течение непрерывной работы:
T(t)=at^2 + bt + T_0, где:
T(t) – температура прибора (К);
T0 = 1450 К;
t – время работы прибора (мин);
b = 175 К/мин;
\alpha = -12,5 К/мин2.
Определите наибольшее время, которое способен проработать прибор. Ответ выразите в минутах.
Подставим числовые значения в уравнение зависимости температуры прибора от времени его работы, после чего найдем время, через которое прибор нагреется до 1750 К:
T(t)=at^2 + bt + T_0
1750 = -12,5t^2 + 175t+1450
12,5t^2-175t-1450+1750=0
12,5t^2-175t+300=0
125t^2-1750t+3000=0
Разделим левую и правую часть квадратного уравнения на 125 и решим его относительно t:
t^2-14t+24=0
по теореме, обратной теореме Виета:
\begin{cases} t_1+t_2=14 \\ t_1\cdot t_2=24 \end{cases}
Методом подбора определяем корни уравнения:
\begin{cases} t_1=2 \\ t_2=12 \end{cases}
Спустя 2 минуты после включения прибор безопасно нагреется до температуры 1750 K, после чего сработает предохранитель. Таким образом, максимальное время работы до отключения равно 2 минуты.
Одним из знаменитейших мостов в мире считается мост «Золотые Ворота» в Сан-Франциско. Вы и сами наверняка видели его в американских фильмах. Сконструирован он следующим образом: между двумя огромными пилонами, установленными на берегу, протянуты основные несущие цепи, к которым, перпендикулярно земле, вертикально подвешиваются балки. К этим балкам, в свою очередь, крепится полотно моста. При большой протяженности моста применяются дополнительные опоры. В этом случае висячий мост состоит из «сегментов».
На рисунке изображена схема одного из сегментов моста. Обозначим начало координат в точке установки пилона, ось Ox направим по полотну моста, а Oy – вертикально вдоль пилона. Расстояние от пилона до балок и между балками составляет 100 метров.
Определите длину ближайшей к пилону балки, если форма цепи моста определяется уравнением:
y=0,0061\cdot x^2-0,854\cdot x+33
в котором x и y – величины, которые измеряются в метрах. Ответ выразите числом в метрах.
Дина балки – это координата y. По условию задачи, ближайшая к пилону балка находится на расстоянии 100 м от него. Таким образом, нам необходимо вычислить значение y в точке x = 100. Подставляя значение в уравнение формы цепи, получим:
y=0,0061\cdot 100^2-0,854\cdot 100+33
y=61-85,4+33
y = 8,6
Значит длина ближайшей к пилону балки составляет 8,6 метров.
Закажите обратный звонок!