Линейные уравнения и неравенства (стр. 3 )

Решение. Задача сводится к нахождению наибольшего решения неравенства км при заданных значениях параметров , и :

Решая квадратное неравенство методом интервалов, получим . Наибольшее решение двойного неравенства — число 5.

Ответ: 5.

B12 № 000. На верфи инженеры проектируют новый аппарат для погружения на небольшие глубины. Конструкция имеет кубическую форму, а значит, действующая на аппарат выталкивающая (архимедова) сила, выражаемая в ньютонах, будет определяться по формуле: , где – длина ребра куба в метрах, кг/м3 – плотность воды, а – ускорение свободного падения (считайте Н/кг). Какой может быть максимальная длина ребра куба, чтобы обеспечить его эксплуатацию в условиях, когда выталкивающая сила при погружении будет не больше, чем 78400 Н? Ответ выразите в метрах.

Решение. Задача сводится к решению неравенства при заданных значениях плотности воды и ускорении свободного падения:

м.

Ответ: 2.

B12 № 000. На верфи инженеры проектируют новый аппарат для погружения на небольшие глубины. Конструкция имеет форму сферы, а значит, действующая на аппарат выталкивающая (архимедова) сила, выражаемая в ньютонах, будет определяться по формуле: , где – постоянная, – радиус аппарата в метрах, м3 – плотность воды, а – ускорение свободного падения (считайте Н/кг). Каков может быть максимальный радиус аппарата, чтобы выталкивающая сила при погружении была не больше, чем 336000 Н? Ответ выразите в метрах.

Решение. Задача сводится к решению неравенства при заданных значениях плотности воды и ускорении свободного падения:

м.

Ответ: 2.

B12 № 000. Для определения эффективной температуры звeзд используют закон Стефана–Больцмана, согласно которому мощность излучения нагретого тела , измеряемая в ваттах, прямо пропорциональна площади его поверхности и четвeртой степени температуры: , где – постоянная, площадь измеряется в квадратных метрах, а температура – в градусах Кельвина. Известно, что некоторая звезда имеет площадь м, а излучаемая ею мощность не менее Вт. Определите наименьшую возможную температуру этой звезды. Приведите ответ в градусах Кельвина.

Решение. Задача сводится к нахождению наименьшего решения неравенства при известном значениях постоянной и заданной площади звезды :

Ответ: 4000.

B12 № 000. Скорость автомобиля, разгоняющегося с места старта по прямолинейному отрезку пути длиной км с постоянным ускорением км/ч2, вычисляется по формуле . Определите, с какой наименьшей скоростью будет двигаться автомобиль на расстоянии 1 километра от старта, если по конструктивным особенностям автомобиля приобретаемое им ускорение не меньше 5000 км/ч2. Ответ выразите в км/ч.

Решение. Найдем, при какой скорости автомобиль приобретает ускорение 5000 км/ч2. Задача сводится к решению уравнения при заданном значении расстояния км:

.

Если скорость будет превосходить найденную, то ускорение автомобиля более 5000 км/ч2, поэтому минимальная необходимая скорость равна 100 км/ч.

Ответ: 100.

Рациональные уравнения и неравенства

B12 № 000. Для получения на экране увеличенного изображения лампочки в лаборатории используется собирающая линза с главным фокусным расстоянием см. Расстояние от линзы до лампочки может изменяться в пределах от 30 до 50 см, а расстояние от линзы до экрана – в пределах от 150 до 180 см. Изображение на экране будет четким, если выполнено соотношение. Укажите, на каком наименьшем расстоянии от линзы можно поместить лампочку, чтобы еe изображение на экране было чeтким. Ответ выразите в сантиметрах.

Решение. Поскольку имеем: .

Наименьшему возможному значению соответствует наибольшее значение левой части полученного равенства, и, соответственно, наибольшее возможное значение правой части равенства. Разность в правой части равенства достигает наибольшего значения при наименьшем значении вычитаемого , которое достигается при наибольшем возможном значении знаменателя . Поэтому , откуда

см

По условию лампочка должна находиться на расстоянии от 30 до 50 см от линзы. Найденное значение см удовлетворяет условию.

Ответ: 36.

B12 № 000. Перед отправкой тепловоз издал гудок с частотой Гц. Чуть позже издал гудок подъезжающий к платформе тепловоз. Из-за эффекта Доплера частота второго гудка больше первого: она зависит от скорости тепловоза по закону (Гц), где – скорость звука (в м/с). Человек, стоящий на платформе, различает сигналы по тону, если они отличаются не менее чем на 10 Гц. Определите, с какой минимальной скоростью приближался к платформе тепловоз, если человек смог различить сигналы, а м/с. Ответ выразите в м/с.

Решение. Задача сводится к решению неравенства при известном значении постоянной Гц: