сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Две коль­це­вой трас­сы  альфа и  бета оди­на­ко­во­го ра­ди­у­са ка­са­ют­ся друг друга. По трас­се  альфа по ча­со­вой стрел­ке едет ав­то­мо­биль A, по трас­се  бета про­тив ча­со­вой стрел­ки едет ав­то­мо­биль B. В мо­мент стар­та ав­то­мо­би­ли A и B на­хо­дят­ся нас одной пря­мой с цен­тром трас­сы  альфа , при­чем эта пря­мая ка­са­ет­ся трас­сы  бета . После стар­та ав­то­мо­би­ли на­чи­на­ют при­бли­жать­ся к точке ка­са­ния трасс. Каж­дый ав­то­мо­биль про­ез­жа­ет пол­ный круг по своей трас­се за один час (и ни­ко­гда не пе­ре­ез­жа­ет на дру­гую трас­су). Сколь­ко вре­ме­ни из этого часа рас­сто­я­ние между ав­то­мо­би­ля­ми будет не мень­ше диа­мет­ра каж­дой трас­сы?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пусть ра­ди­ус коль­це­вой трас­сы равен 1. Введём пря­мо­уголь­ную си­сте­му ко­ор­ди­нат с на­ча­лом в точке стар­та ав­то­мо­би­ля B, осью Оx, про­хо­дя­щей через центр трас­сы β, и осью Oy, про­хо­дя­щей через центр трас­сы  альфа . Тогда ко­ор­ди­на­ты цен­тров трасс α и β со­от­вет­ствен­но равны  левая круг­лая скоб­ка 0; минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка и (1; 0). Если t  — время дви­же­ния ав­то­мо­би­лей от точки стар­та (в часах) и \varphi=2 Пи t, то через t часов после стар­та ав­то­мо­би­ли будут иметь ко­ор­ди­на­ты: A левая круг­лая скоб­ка синус \varphi; минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та плюс ко­си­нус \varphi пра­вая круг­лая скоб­ка и B левая круг­лая скоб­ка 1 минус ко­си­нус \varphi; минус синус \varphi пра­вая круг­лая скоб­ка . Тогда

A B в квад­ра­те = левая круг­лая скоб­ка синус \varphi плюс ко­си­нус \varphi минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка синус \varphi плюс ко­си­нус \varphi минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =4 ко­си­нус в квад­ра­те левая круг­лая скоб­ка \varphi минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка минус 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та левая круг­лая скоб­ка 1 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка \varphi минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 4 .

Тре­бу­ет­ся найти время, в те­че­ние ко­то­ро­го

 A B боль­ше или равно 2 рав­но­силь­но A B в квад­ра­те боль­ше или равно 4 рав­но­силь­но 2 ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка \varphi минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 2 ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка \varphi минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та левая круг­лая скоб­ка 1 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше или равно 0 рав­но­силь­но ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка \varphi минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше или равно 0

(по­след­няя рав­но­силь­ность сле­ду­ет из того, что вто­рой со­мно­жи­тель в пред­по­след­нем не­ра­вен­стве все­гда от­ри­ца­те­лен). Ре­ше­ния по­след­не­го не­ра­вен­ства за­пол­ня­ют по­ло­ви­ну три­го­но­мет­ри­че­ской окруж­но­сти, по­это­му ука­зан­ное усло­вие будет вы­пол­нять­ся по­ло­ви­ну вре­ме­ни дви­же­ния ав­то­мо­би­лей.

 

Ответ:  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби часа = 30 минут.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

За­да­ча №4 (В1−В4) = 15 бал­ловПлюсы-ми­ну­сыБалл
Вер­ные гео­мет­ри­че­ские рас­суж­де­ния или ана­ли­ти­че­ские вы­клад­ки, ответ не­ве­рен из-за ариф­ме­ти­че­ской ошиб­ки ±10
Дан вер­ный ответ с не­до­ста­точ­ным обос­но­ва­ни­ем±5

Аналоги к заданию № 4983: 4984 Все