Обозначаем скорость первого автомобиля за х км/ч, тогда скорость второго автомобиля (х-20) км/ч. Первый автомобиль проедет расстояние между городами за 420/х часов, второй за 420/(x-20) часов. Получаем уравнение (переводя 24 минуты в 2/5 часа) : 420/(x-20)-420/x=2 2/5 Домножаем обе части уравнения на общий знаменатель х*(х-20)*5: 2100*х-2100*(х-20)=12*х*(х-20) Умножаем обе части уравнения на 1/12 (для упрощения вычислений! ) и открываем скобки: 175*х-175*х+3500=x^2-20*x Приводим подобные и переносим все части уравнения влево, после чего умножаем обе части уравнения на -1. Получаем квадратное уравнение: x^2-20*x-3500=0 Решаем приведенное квадратное уравнение вида x^2+px+q=0: x1,2=10+/-sqrt(100+3500)=10+/-60 x1=70 (км/ч) х2=-50 посторонний корень, не имеющий физического смысла, скорость автомобиля не может быть в данном случае ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ. Проверка: Первый автомобиль проедет расстояние за 420/70=6 часов, второй за 420/(70-20)=8 2/5 часа. Первый автомобиль приедет на 8 2/5-6=2 2/5 часа=2 часа 24 минуты раньше второго, что совпадает с условием задачи. ответ: Скорость первого автомобиля 70 километров в час.
420/(x-20)-420/x=2 2/5
Домножаем обе части уравнения на общий знаменатель х*(х-20)*5:
2100*х-2100*(х-20)=12*х*(х-20)
Умножаем обе части уравнения на 1/12 (для упрощения вычислений! ) и открываем скобки:
175*х-175*х+3500=x^2-20*x
Приводим подобные и переносим все части уравнения влево, после чего умножаем обе части уравнения на -1. Получаем квадратное уравнение:
x^2-20*x-3500=0
Решаем приведенное квадратное уравнение вида x^2+px+q=0:
x1,2=10+/-sqrt(100+3500)=10+/-60
x1=70 (км/ч)
х2=-50 посторонний корень, не имеющий физического смысла, скорость автомобиля не может быть в данном случае ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ.
Проверка: Первый автомобиль проедет расстояние за 420/70=6 часов, второй за 420/(70-20)=8 2/5 часа. Первый автомобиль приедет на 8 2/5-6=2 2/5 часа=2 часа 24 минуты раньше второго, что совпадает с условием задачи.
ответ: Скорость первого автомобиля 70 километров в час.
Первое задание смотрите в комментарии. Не хочу нагромождать решение.
Необходимо найти следующую сумму:
S= 1^2/1*3 + 2^2/3*5 + 2^3/5*7+...+(n-1)^2/(2(n-1) -1)(2(n-1) + 1) + n^2/(2n-1)(2n+1)
Преобразуем выражение:
k^2/(2k-1)(2k+1) = 1/8 * ( 2k/(2k-1) + 2k/(2k+1) ) = 1/8 * ( 1 + 1/(2k-1) + 1 - 1/(2k+1) ) = 1/4 + 1/8( 1/(2k-1) - 1/(2k+1) )
Как видим, данную сумму можно представить так:
S = n/4 + 1/8 * (1/1 - 1/3 + 1/3 - 1/5 + 1/5 - 1/7 +...+ 1/(2n-3) - 1/(2n-1) + 1/(2n-1) --1/(2n+1) )
Как видим, все в скобках уничтожится, помимо: 1 - 1/(2n+1)
Откуда сумма ряда:
S = n/4 + 1/8 * ( 1 - 1/(2n+1) ) = n/4 + 1/8 * (2n/(2n+1) ) = n/4 * ( 1 + 1/(2n+1) ) =
= n/4 * ( (2n+2)/(2n+1) = n(n+1)/( 2(2n+1) )
1^2/1*3 + 2^2/3*5 + 2^3/5*7+...+(n-1)^2/(2(n-1) -1)(2(n-1) + 1) + n^2/(2n-1)(2n+1) =
= n(n+1)/( 2(2n+1) )
Докажем теперь это методом математической индукции:
Проверим тождество для n = 1
1^2/1*3 = 1*2/( 2* 3)
1/3 = 1/3 - верно.
Предположим, что тождество справедливо при n = t:
1^2/1*3 + 2^2/3*5 + 2^3/5*7+...+ t^2/(2t-1)(2t+1) = t(t+1)/( 2(2t+1) )
Докажем его справедливость для n = t + 1, то есть необходимо доказать, что:
1^2/1*3 + 2^2/3*5 + 2^3/5*7+...+ t^2/(2t-1)(2t+1) + (t+1)^2/(2(t+1) -1)(2(t+1) +1) = (t+1)(t+2)/( 2(2(t+1)+1) ) = (t+1)(t+2)/(2*(2t+3) )
Доказываем:
1^2/1*3 + 2^2/3*5 + 2^3/5*7+...+ t^2/(2t-1)(2t+1) + (t+1)^2/(2(t+1) -1)(2(t+1) +1) =
= t(t+1)/( 2(2t+1) ) + (t+1)^2/(2(t+1) -1)(2(t+1) +1) =
= t(t+1)/( 2(2t+1) ) + (t+1)^2/(2t+1)(2t+3) = 1/2 * (t+1)/(2t+1) * ( t+ (2t+2)/(2t+3) ) =
=1/2 * (t+1)/(2t+1) * ( t + 1 - 1/(2t+3) ) = 1/2 * (t+1)/(2t+1) * ( 2t^2+3t +2t + 3 -1)/(2t+3) = (t+1)(2t^2+5t+2)/(2*(2t+1)(2t+3) ) = (t+1)(t+2)(2t+1)/(2*(2t+1)(2t+3) ) =
= (t+1)(t+2)/(2*(2t+3) ) - верно.
Таким образом, из принципа математической индукции данное тождество доказано.