Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 17 № 709058
i

Эпи­центр цик­ло­на, дви­жу­щий­ся пря­мо­ли­ней­но, во время пер­во­го из­ме­ре­ния на­хо­дил­ся в 12 км к се­ве­ру и 4 км к за­па­ду от ме­тео­стан­ции, а во время вто­ро­го из­ме­ре­ния на­хо­дил­ся в 8 км к се­ве­ру и 1 км к за­па­ду от ме­тео­стан­ции. Опре­де­ли­те наи­мень­шее рас­сто­я­ние, на ко­то­рое эпи­центр цик­ло­на при­бли­зит­ся к ме­тео­стан­ции.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Введём пря­мо­уголь­ную си­сте­му ко­ор­ди­нат с на­ча­лом ко­ор­ди­нат в точке, где на­хо­дит­ся ме­тео­стан­ция, ось абс­цисс на­пра­вим на во­сток, ось ор­ди­нат  — на север. Тогда в мо­мент пер­во­го из­ме­ре­ния эпи­центр цик­ло­на на­хо­дил­ся в точке с ко­ор­ди­на­та­ми  левая круг­лая скоб­ка минус 4;12 пра­вая круг­лая скоб­ка , а во время вто­ро­го из­ме­ре­ния  — в точке с ко­ор­ди­на­та­ми  левая круг­лая скоб­ка минус 1;8 пра­вая круг­лая скоб­ка . По усло­вию, эпи­центр дви­га­ет­ся пря­мо­ли­ней­но и рав­но­мер­но, по­это­му его ко­ор­ди­на­ты ме­ня­ют­ся ли­ней­но.

Пусть t  — время, про­шед­шее с мо­мен­та пер­во­го из­ме­ре­ния, а за еди­ни­цу вре­ме­ни при­мем про­ме­жу­ток между из­ме­ре­ни­я­ми. Тогда ко­ор­ди­на­ты эпи­цен­тра в мо­мент t за­да­ют­ся функ­ци­я­ми

x левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка = минус 4 плюс 3t,\qquad y левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка =12 минус 4t.

Квад­рат рас­сто­я­ния от эпи­цен­тра до ме­тео­стан­ции равен

f левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка =x в квад­ра­те левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка плюс y в квад­ра­те левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка = левая круг­лая скоб­ка минус 4 плюс 3t пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка 12 минус 4t пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =
= 16 минус 24t плюс 9t в квад­ра­те плюс 144 минус 96t плюс 16t в квад­ра­те =25t в квад­ра­те минус 120t плюс 160.

Наи­мень­шее зна­че­ние квад­ра­тич­ной функ­ции f левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка до­сти­га­ет­ся при t= дробь: чис­ли­тель: 120, зна­ме­на­тель: 2 умно­жить на 25 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 12, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби , оно равно

f\! левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 12, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка =25 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 144, зна­ме­на­тель: 25 конец дроби минус 120 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 12, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби плюс 160=144 минус 288 плюс 160=16.

Сле­до­ва­тель­но, наи­мень­шее рас­сто­я­ние равно \rho= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 16 конец ар­гу­мен­та =4  (км).

 

Ответ: 4 км.

 

При­ведём дру­гое ре­ше­ние.

Введём пря­мо­уголь­ную си­сте­му ко­ор­ди­нат с на­ча­лом ко­ор­ди­нат в точке, где на­хо­дит­ся ме­тео­стан­ция, ось абс­цисс на­пра­вим на во­сток, ось ор­ди­нат  — на север. Тогда в мо­мент пер­во­го из­ме­ре­ния эпи­центр цик­ло­на на­хо­дил­ся в точке с ко­ор­ди­на­та­ми  левая круг­лая скоб­ка минус 4;12 пра­вая круг­лая скоб­ка , а во время вто­ро­го из­ме­ре­ния  — в точке с ко­ор­ди­на­та­ми  левая круг­лая скоб­ка минус 1;8 пра­вая круг­лая скоб­ка . По усло­вию, эпи­центр дви­га­ет­ся пря­мо­ли­ней­но. Пусть эта пря­мая за­да­на урав­не­ни­ем y=kx плюс b. Найдём ко­эф­фи­ци­ен­ты k и b в урав­не­нии этой пря­мой:

 си­сте­ма вы­ра­же­ний 12= минус 4k плюс b,8= минус 1k плюс b конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний 4= минус 3k,b=12 плюс 4k конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний k= минус дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ,b= дробь: чис­ли­тель: 20, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби . конец си­сте­мы .

Таким об­ра­зом, урав­не­ние пря­мой y= минус дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби x плюс дробь: чис­ли­тель: 20, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби или 4x плюс 3y минус 20=0. Тогда наи­мень­шее рас­сто­я­ние, на ко­то­рое эпи­центр цик­ло­на при­бли­зит­ся к ме­тео­стан­ции, будет равно рас­сто­я­нию от точки  левая круг­лая скоб­ка 0;0 пра­вая круг­лая скоб­ка до пря­мой 4x плюс 3y минус 20=0:

\rho= дробь: чис­ли­тель: |4 умно­жить на 0 плюс 3 умно­жить на 0 минус 20|, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4 в квад­ра­те плюс 3 в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 20, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби =4   (км).

Ответ: 4 км.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ2
Верно по­стро­е­на ма­те­ма­ти­че­ская мо­дель1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше0
Мак­си­маль­ный балл2

Аналоги к заданию № 709058: 531025 Все