Определить высоту в метрах открытого бассейна с квадратным дном, объем которого равен 32 м², такого, чтоб на облицовку его стен и дна расходы на материал были наименьшими.
Басейн представляет собой прямоугольный параллелепипед, в основании квадрат. Пусть сторона основания бассейна (сторона квадрата) равна а м, тогда площадь основания равна кв.м, высота бассейна равна Площадь стен и дна бассейна равна
Решаем первое уравнение. Это однородное уравнение второй степени. Делим на y². Замена переменной х/у=t, t²-2t-3=0 D=4+12=16 t=-1 или t=3 x=-y или х=3у Совокупность двух систем {x=-y {x²+2y²=3
{x=3y {x²+2y²=3
Решаем каждую систему подстановки {x=-y {x=1 {x=-1 {(-у)²+2y²=3 ⇒ у²=1 ⇒ {у=-1 или у=1 {x=3y {x=3·√(3/11) {x=-3·√(3/11) {(3у)²+2y²=3 ⇒ 11у²=3⇒ {y=√(3/11) или {у=-√(3/11)
О т в е т. (1;-1) (-1;1) (3√(3/11) ;√(3/11) ) (-3√(3/11) ; -√(3/11) )
X(t) = t² - 3t, tо = 4 Среднюю скорость движения на указанном отрезке времени; Решение: Средняя скорость движения определим по формуле
Δx=X(4)-X(0)=4²-3*4-0=16-12=4 Δt=4
Скорость и ускорение в момент времени tо=4 Скорость точки в момент времени t определяется через производную перемещения
V(t) = X'(t) =(t²-3t)'=(t²)'-(3t)'=2t-3 V(4)=2*4-3=5 Ускорение точки в момент времени t определяется через производную скорости а(t) =V'(t)=(2t-3)=2
Моменты остановки Решение: В момент остановки скорость равна нулю V(t) = 0 2t - 3 = 0 2t = 3 t = 1,5
продолжает ли точка после момента остановки двигаться в том же направлении или начинает двигаться в противоположном направлении;
В противоположном направлении так как знак скорости изменился на противоположный.
Наибольшую скорость движения на указанном отрезке времени.
Решение: Скорость движения на концах отрезка времени V(0) = 2*0 - 3 = -3 V(4) = 2*4 - 3 = 8 - 3 = 5 Найдем производную(ускорение) функции скорости от времени V'(t) = (2t - 3) = 2 Постоянная величина производной (ускорения) говорит о том что движение равноускоренное и максимум и минимум скорости находится на концах отрезка. Поэтому максимальноя скорость на отрезке находится в момент времени t = 4 и равна Vmax = V(4) = 5
Площадь стен и дна бассейна равна
Рассмотрим функцию
при :
значит при имеем минимум
высота при этом равна