Задача 119976. 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 = дробь: числитель: 1, знаменатель: 2 конец дроби t в кубе минус 3t в квадрате плюс 2t (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  =  6 с.

В подтеме 6 задач
Разбор
Главная идея: Скорость есть первая производная координаты по времени; находим эту производную и вычисляем её значение в требуемый момент.

Скорость — это производная координаты по времени. Применим это физическое свойство.

Шаг 1. Найдём производную функции положения.

Дана функция: x(t)=12t33t2+2tx(t) = \frac{1}{2}t^3 - 3t^2 + 2t

Вычислим v(t)=x(t)v(t) = x'(t), используя правило дифференцирования степеней:

  • Производная 12t3\frac{1}{2}t^3 равна 123t2=32t2\frac{1}{2} \cdot 3t^2 = \frac{3}{2}t^2
  • Производная 3t2-3t^2 равна 6t-6t
  • Производная 2t2t равна 22

Тогда: v(t)=32t26t+2v(t) = \frac{3}{2}t^2 - 6t + 2 (м/с)

Шаг 2. Подставим t = 6 секунд.

v(6)=326266+2v(6) = \frac{3}{2} \cdot 6^2 - 6 \cdot 6 + 2

Вычислим по частям:

  • 3236=1082=54\frac{3}{2} \cdot 36 = \frac{108}{2} = 54
  • 66=366 \cdot 6 = 36

v(6)=5436+2=20v(6) = 54 - 36 + 2 = 20 м/с

Типичные ошибки

  • Забыли умножить коэффициент при степени на показатель степени при дифференцировании
  • Подставили t = 6 в исходную функцию x(t) вместо v(t)
  • Ошибка в арифметике при вычислении 54 − 36 + 2

Ещё задачи этой подтемы