Задача 27989. Рациональные уравнения и неравенства

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 9Рациональные уравнения и неравенства2.2.2 Рациональные неравенства

Автомобиль, масса которого равна m = 2160 кг, начинает двигаться с ускорением, которое в течение t секунд остаeтся неизменным, и проходит за это время путь S = 500 метров. Значение силы (в ньютонах), приложенной в это время к автомобилю, равно F = дробь: числитель: 2mS, знаменатель: t в квадрате конец дроби . Определите наибольшее время после начала движения автомобиля, за которое он пройдeт указанный путь, если известно, что сила F, приложенная к автомобилю, не меньше 2400 Н. Ответ выразите в секундах.

В подтеме 14 задач
Разбор
Главная идея: Необходимо из условия на минимальную силу найти максимальное время, применив формулу силы и решив неравенство относительно времени.

Дано, что сила, приложенная к автомобилю, выражается формулой F=2mSt2F = \frac{2mS}{t^2}, где m=2160m = 2160 кг, S=500S = 500 м.

По условию задачи сила не меньше 2400 Н, то есть F2400F \geq 2400.

Подставляем формулу силы в неравенство: 2mSt22400\frac{2mS}{t^2} \geq 2400

Подставляем числовые значения: 22160500t22400\frac{2 \cdot 2160 \cdot 500}{t^2} \geq 2400

Вычисляем числитель: 22160500=21600002 \cdot 2160 \cdot 500 = 2160000

Получаем: 2160000t22400\frac{2160000}{t^2} \geq 2400

Умножаем обе части на t2t^2 (при t>0t > 0, так как время положительно, знак неравенства сохраняется): 21600002400t22160000 \geq 2400t^2

Делим обе части на 2400: t2900t^2 \leq 900

Поскольку t>0t > 0: t30t \leq 30

Наибольшее время, за которое автомобиль пройдёт указанный путь при условии, что сила не менее 2400 Н, равно 30 секунд.

Типичные ошибки

  • Неправильное направление знака неравенства при умножении на t2t^2 или при преобразовании дроби
  • Забывание о том, что время всегда положительно, что влияет на характер решения неравенства
  • Арифметическая ошибка при вычислении 221605002 \cdot 2160 \cdot 500 или при делении на 2400

Ещё задачи этой подтемы