Решите задачу: Бак, имеющий вид прямоугольного параллелепипеда с квадратным основанием, должен вмещать 500 литров воды. При какой стороне основания площадь поверхности бака без крышки будет наименьшей?
1) Промежуток возрастания функции y=-(t^3/3)+2t^2-3t-1 находим с производной: y' = -t² + 4t - 3. Приравняв 0 находим критические точки: -t² + 4t - 3 = 0. Квадратное уравнение, решаем относительно t: Ищем дискриминант:D=4^2-4*(-1)*(-3)=16-4*(-1)*(-3)=16-(-4)*(-3)=16-(-4*(-3))=16-(-(-4*3))=16-(-(-12))=16-12=4; Дискриминант больше 0, уравнение имеет 2 корня: t₁=(√4-4)/(2*(-1))=(2-4)/(2*(-1))=-2/(2*(-1))=-2/(-2)=-(-2/2)=-(-1)=1; t₂=(-√4-4)/(2*(-1))=(-2-4)/(2*(-1))=-6/(2*(-1))=-6/(-2)=-(-6/2)=-(-3)=3. Теперь надо определить минимум и максимум, и промежуток возрастания. Если t = 0 y' = -3 t = 2 y' = -4+8-3 = 1 производная меняет знак с - на + , то это точка минимума. Значит, точка х = 1 - это точка минимума. Аналогично определяем х = 3 - точка максимума. Количество целых чисел, принадлежащих промежутку возрастания функции y=-(t^3/3)+2t^2-3t-1 составляет 3.
2) Скорость - это производная пути. s(t)=(t^3/3)-2t^2. V = S' = t² - 4t Для t = 3 с V = 3² - 4*3 = 9 - 12 = -3.
Домножим для начала уравнение на -1: x^3 - 3x + 2 = 0 Теперь надо подобрать корень. Основное правило таково, что если такое уравнение имеет целые корни, то все они - делители свободного члена, то есть, делители 2. А какие мы знаем делители 2? +-1, +-2. Других нет. Так что, проверим, какой из этих делителей является корнем уравнения, простой подстановкой. x = 1, тогда 1 - 3 + 2 = -2 + 2 = 0 - ура, подходит корень. Поэтому одним из целых корней является 1. Найдём теперь остальные. Для этого разделим левую часть уравнения столбиком на x-1. Как делить многочлены столбиком, на этом я не останавливаюсь. Сейчас выложу схему деления. Таким образом, наше уравнение имеет вид: (x-1)(x^2 + x - 2) = 0 Отсюда находим остальные корни, решая простейшее квадратное уравнение: x^2 + x - 2 = 0 D = 1 + 8 = 9 x1 = (-1 - 3)/2 = -4/2 = -2 x2 = (-1+3)/2 = 1 Таким образом, наше исходное уравнение имеет два корня: 1 и -2
P.S.: если деление многочлена на многочлен уголком для Вас тяжело выполнить или же метод вообще не изучался, то можно воспользоваться схемой Горнера для нахождения коэффициентов квадратного уравнения. Выбирайте тот которым Вы привыкли решать.
y' = -t² + 4t - 3.
Приравняв 0 находим критические точки:
-t² + 4t - 3 = 0.
Квадратное уравнение, решаем относительно t:
Ищем дискриминант:D=4^2-4*(-1)*(-3)=16-4*(-1)*(-3)=16-(-4)*(-3)=16-(-4*(-3))=16-(-(-4*3))=16-(-(-12))=16-12=4;
Дискриминант больше 0, уравнение имеет 2 корня:
t₁=(√4-4)/(2*(-1))=(2-4)/(2*(-1))=-2/(2*(-1))=-2/(-2)=-(-2/2)=-(-1)=1;
t₂=(-√4-4)/(2*(-1))=(-2-4)/(2*(-1))=-6/(2*(-1))=-6/(-2)=-(-6/2)=-(-3)=3.
Теперь надо определить минимум и максимум, и промежуток возрастания.
Если t = 0 y' = -3
t = 2 y' = -4+8-3 = 1 производная меняет знак с - на + , то это точка минимума. Значит, точка х = 1 - это точка минимума.
Аналогично определяем х = 3 - точка максимума.
Количество целых чисел, принадлежащих промежутку возрастания функции y=-(t^3/3)+2t^2-3t-1 составляет 3.
2) Скорость - это производная пути.
s(t)=(t^3/3)-2t^2.
V = S' = t² - 4t
Для t = 3 с V = 3² - 4*3 = 9 - 12 = -3.
x^3 - 3x + 2 = 0
Теперь надо подобрать корень. Основное правило таково, что если такое уравнение имеет целые корни, то все они - делители свободного члена, то есть, делители 2. А какие мы знаем делители 2? +-1, +-2. Других нет. Так что, проверим, какой из этих делителей является корнем уравнения, простой подстановкой.
x = 1, тогда 1 - 3 + 2 = -2 + 2 = 0 - ура, подходит корень. Поэтому одним из целых корней является 1.
Найдём теперь остальные. Для этого разделим левую часть уравнения столбиком на x-1. Как делить многочлены столбиком, на этом я не останавливаюсь. Сейчас выложу схему деления.
Таким образом, наше уравнение имеет вид:
(x-1)(x^2 + x - 2) = 0
Отсюда находим остальные корни, решая простейшее квадратное уравнение:
x^2 + x - 2 = 0
D = 1 + 8 = 9
x1 = (-1 - 3)/2 = -4/2 = -2
x2 = (-1+3)/2 = 1
Таким образом, наше исходное уравнение имеет два корня: 1 и -2
P.S.: если деление многочлена на многочлен уголком для Вас тяжело выполнить или же метод вообще не изучался, то можно воспользоваться схемой Горнера для нахождения коэффициентов квадратного уравнения. Выбирайте тот которым Вы привыкли решать.