Задание 9 ЕГЭ, математика (профиль): Квадратные и степенные уравнения и неравенства

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 9Квадратные и степенные уравнения и неравенства2.1.2 Рациональные уравнения

На верфи инженеры проектируют новый аппарат для погружения на небольшие глубины. Конструкция имеет кубическую форму, а значит, действующая на аппарат выталкивающая (архимедова) сила, выражаемая в ньютонах, будет определяться по формуле: F_A = \rho gl в кубе , где l  — длина ребра куба в метрах, \rho = 1000 кг/м3  — плотность воды, а g  — ускорение свободного падения (считайте g = 9,8 Н/кг). Какой может быть максимальная длина ребра куба, чтобы обеспечить его эксплуатацию в условиях, когда выталкивающая сила при погружении будет не больше, чем 78400 Н? Ответ выразите в метрах.

В подтеме 18 задач
Разбор
Главная идея: Задача требует составить и решить неравенство на основе формулы Архимеда, затем найти максимальное значение переменной, извлекая кубический корень.

Шаг 1: Записываем неравенство для выталкивающей силы

По условию задачи выталкивающая сила не должна превышать 78400 Н: FA≤78400F_A \leq 78400

Шаг 2: Подставляем формулу Архимеда

Используем формулу FA=ρgl3F_A = \rho g l^3 и подставляем известные значения: ρ=1000\rho = 1000 кг/м³ и g=9,8g = 9,8 Н/кг: 1000⋅9,8⋅l3≤784001000 \cdot 9,8 \cdot l^3 \leq 78400

Шаг 3: Упрощаем неравенство

Умножаем коэффициенты слева: 9800⋅l3≤784009800 \cdot l^3 \leq 78400

Делим обе части на 9800: l3≤784009800=8l^3 \leq \frac{78400}{9800} = 8

Шаг 4: Решаем кубическое неравенство

Чтобы найти максимальное значение ll, извлекаем кубический корень из обеих частей. Так как функция f(x)=x3f(x) = x^3 монотонно возрастает, знак неравенства сохраняется: l≤83=2l \leq \sqrt[3]{8} = 2

Максимальная длина ребра куба составляет 2 метра.

Типичные ошибки

  • Забывают применить оба коэффициента при подстановке (забывают либо плотность, либо ускорение свободного падения)
  • Ошибаются в арифметике при делении 78400 на 9800 и не получают ровно 8
  • Путают знак неравенства при извлечении кубического корня или неправильно вычисляют 83\sqrt[3]{8}
Непонятно?

Похожие задачи