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

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 9Тригонометрические уравнения и неравенства2.1.4 Тригонометрические уравнения

Катер должен пересечь реку шириной L = 100 м и со скоростью течения u =0,5 м/с так, чтобы причалить точно напротив места отправления. Он может двигаться с разными скоростями, при этом время в пути, измеряемое в секундах, определяется выражением t = дробь: числитель: L, знаменатель: u конец дроби \mathop\rm ctg\nolimits альфа , где  альфа   — острый угол, задающий направление его движения (отсчитывается от берега). Под каким минимальным углом  альфа (в градусах) нужно плыть, чтобы время в пути было не больше 200 с?

В подтеме 16 задач
Разбор
Главная идея: Неравенство cot⁡α≤1\cot \alpha \leq 1 на интервале острых углов решается через свойство монотонности котангенса: так как он убывает, условие выполняется для углов, не меньших чем 45°.

Подставим известные значения в формулу для времени:

t=Lucot⁡α=1000,5cot⁡α=200cot⁡αt = \frac{L}{u} \cot \alpha = \frac{100}{0,5} \cot \alpha = 200 \cot \alpha

По условию время в пути не должно превышать 200 секунд:

200cot⁡α≤200200 \cot \alpha \leq 200

Разделим обе части на 200:

cot⁡α≤1\cot \alpha \leq 1

Теперь решаем это неравенство для острого угла α∈(0°;90°)\alpha \in (0°; 90°).

Вспомним, что котангенс — убывающая функция на интервале (0°;180°)(0°; 180°). Найдём угол, при котором cot⁡α=1\cot \alpha = 1:

cot⁡45°=1\cot 45° = 1

Поскольку котангенс убывает, условие cot⁡α≤1\cot \alpha \leq 1 выполняется для углов, которые больше или равны 45°:

45°≤α<90°45° \leq \alpha < 90°

Минимальное значение угла из этого диапазона — это 45°.

Типичные ошибки

  • Перепутать направление неравенства при работе с убывающей функцией котангенса
  • Забыть проверить, что 45° — это именно острый угол, а не граничная точка области определения
  • Не учесть, что нужен минимальный угол, а не максимальный
Непонятно?

Похожие задачи