Учеба и наука
Движущиеся точки - вопрос №273754
По двум перпендикулярным прямым, которые пересекаются в точке О, движутся две точки М1 и М2 по направлению к точке О со скоростями 1 м/с и 2 м/с соответственно.Достигнув точки О, они продолжают своё движение.В первоначальный момент времени М1О=1м, М2О=17м.Через сколько секунд расстояние между точками М1 и М2 будет минимальным?
май 19, 2012 г.
-
Всего ответов: 1
-
так как прямые перпендикулярны будем считать их осями координат и обозначим что М1 движется по X и имеет в момент времени координаты x1=-1 и y1=0, при чем y1=0 постоянно, а x1 во времени изменяется как x1=t-1
тогда M2 движется по Y и имеет начальные координаты x2=0 и y2=-17, при чем x2=0 так же константа, а y2 во времени изменяется как y2=2t-17
в декартовой системе координат расстояние между точками (x1,y1) и (x2,y2) вычисляется по формуле (для отображения формул в тексте воспользуемся нотацией типичной для многих языков прогрмаммирования, sqrt — корень кадрадный, ^ — возведение в степень)
s=sqrt((x1-x2)^2+(y1-y2)^2)
уточним координаты в соответсвии с условиями и в зависимости от времени
s=sqrt((t-1-0)^2+(0-(2t-17))^2)
s=sqrt((t-1)^2+(17-2t)^2)
s=sqrt((t^2-2t+1)+(17^2-2*17*2t+4t^2))
s=sqrt(t^2-2t+1+289-68t+4t^2)
s=sqrt(5t^2-70t+290)
так как вычисялется расстояние — мы рассматриваем только положительный корень из выражения
очевидно что минимум всего выражения будет достигнут при минимуме выражения под корнем
5t^2-70t+290
далее очевидно что минимульное значение не зависит от константы в выражении, достатончо исследовать выражение на области значений t от 0 и до плюс бесконечности
5t^2-70t
возьмем производную
5*2t-70
и приравняем к 0
10t-70=0
10t=70
t=7
экстреммум исследуемого выражения лежит в точке t=7, то есть в момент времени 7 секунд от начального
несложная табличка в экселе позволяет убедиться в правильности результата путем числленной проверки
/> /> />
t M1 X M2 Y S 0 -1 -17 17,02938637 1 0 -15 15 2 1 -13 13,03840481 3 2 -11 11,18033989 4 3 -9 9,486832981 5 4 -7 8,062257748 6 5 -5 7,071067812 7 6 -3 6,708203932 8 7 -1 7,071067812 9 8 1 8,062257748 10 9 3 9,486832981 11 10 5 11,18033989 12 11 7 13,03840481 13 12 9 15 14 13 11 17,02938637 15 14 13 19,10497317 16 15 15 21,21320344
Похожие вопросы
Начертите график какой-нибудь функции,нулями которой служат числа а) -3 и 3;б) -4,о и 2; в) -3,2,1 и 5
сентябрь 7, 2014 г.
а) Постройте график функции у = 3 – 2х. б) принадлежит ли графику этой функции точка М(8; -19)?
май 11, 2014 г.