Задача 119975. Физический смысл производной

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 84.1.2 Физический смысл производной, нахождение скорости для процесса

Материальная точка движется прямолинейно по закону x левая круглая скобка t правая круглая скобка =6t в квадрате минус 48t плюс 17 (где x  — расстояние от точки отсчета в метрах, t  — время в секундах, измеренное с начала движения). Найдите ее скорость (в м/⁠с) в момент времени t  =  9 с.

В подтеме 6 задач
Разбор
Главная идея: Скорость материальной точки в любой момент времени равна производной от функции координаты по времени.

Скорость — это производная от закона движения по времени. Используем физический смысл производной: v(t)=x(t)v(t) = x'(t).

Дано: x(t)=6t248t+17x(t) = 6t^2 - 48t + 17

Находим производную: v(t)=dxdt=(6t2)(48t)+(17)=12t48v(t) = \frac{dx}{dt} = (6t^2)' - (48t)' + (17)' = 12t - 48

Производная постоянного члена равна нулю, производная t2t^2 дает 2t2t, поэтому 6t26t^2 дает 12t12t; производная tt равна 11, поэтому 48t-48t дает 48-48.

Подставляем t=9t = 9 секунд в полученное выражение для скорости: v(9)=12948=10848=60 м/сv(9) = 12 \cdot 9 - 48 = 108 - 48 = 60 \text{ м/с}

Ответ: 60 м/с.

Типичные ошибки

  • Забывают применить правило дифференцирования степенной функции и пытаются напрямую подставить t = 9 в исходное выражение расстояния
  • Правильно находят производную, но допускают арифметическую ошибку при подстановке (например, 12 · 9 = 107 вместо 108)
  • Путают понятия и находят вторую производную (ускорение) вместо первой (скорость)

Ещё задачи этой подтемы