Пошаговое объяснение:
Сначала разберёмся с базовыми областью определения и множеством значений
арккосинуса:
Арккосинус принимает значения только от -1 до +1: .
Арккосинус -- монотонная функция, которая достигает в краевых точка следующих значений: Значит множество значений арккосинуса не может выходить следующих рамок:
Далее, перейдём к нашей функции . Для того, чтобы понять, какие значения может иметь данная функция, нужно понять, какие значения может иметь функция
. Так как
.
У функции существуют асимптоты
, при приближении к которым функция стремится к
(решение уравнения
). Значит нам уже понятно, что минимальное значение функции
стремится к минус бесконечности.
Найдём экстремальные точки функции (на самом деле максимальные, но желательно это формально доказать). Для этого приравняем производную
к 0.
Найдём :
Найдём экстремальные точки :
Принимая во внимание ОДЗ, решением остаются точки .
Эти точки являются экстремальными. Докажем, что они являются максимумами. Для этого найдём вторую производную :
В числителе стоит всегда отрицательная величина, в знаменателе -- всегда положительная. Значит, всегда отрицательна. Отсюда следует, что функция
является вогнутой, и для неё ВСЕ экстремальные точки являются максимумами.
Значит -- максимумы.
Значения функции в этих точках:
Получается, что .
То есть область определения следующая:
.
Однако мы знаем, что область определения арккосинуса не может выходить за пределы . Значит придётся пересечь эти множества и в итоге окажется:
.
Так как , то множество значений получается следующим:
где S - расстояние (пройденный путь), t - время движения и V - скорость.
Рассматриваемые поезда начали движение одновременно и двигались одинаковое количество времени t=10 часов, но с разными скоростями — V1=75 км\час, V2=(75+10)=85 км\час. Тогда расстояние, пройденное поездами: S1=V1*t=75*10=750 км; S2=V2*t=85*10=850 км, откуда следует, что оба поезда встретились и разъехались, проехав каждый более 720 км, причём поезд, который ехал со скоростью 75 км\час, проехав станцию отправления второго поезда, через 10 часов отъехал от неё на 750-720=30 км, а ехавший ему навстречу со скоростью 85 км\час, соответственно проехав пункт отправления, через 10 часов отдалился от неё на 850-720=130 км. Просуммировав все расстояния, получаем расстояние между поездами через 10 часов ходу 130+720+30=880 км. Наглядно — на приложенном рис.