Prędkość poruszania się pewnego obiektu, mierzoną w km/h można opisać wzorem v (t)= 12t - 0,4t^2gdzie t jest czasem mierzonym w sekundach i t € (0; 30). Po ilu sekundach od rozpoczęcia ruchu ten obiekt osiągnie swoją największą prędkość? Ile będzie ona wtedy równa?

W prostopadłościanie o wymiarach 4 cm x 6 cm x 9 cm zwiększono każdy z tych wymiarów o tę samą liczbę centymetrów. Otrzymana bryła ma objętość o 540 cm^3większą od objętości pierwotnego prostopadłościanu. O ile centymetrów zwiększono każdy z wymiarów? ​



Odpowiedź :

1.

Wzór opisujący prędkość jest funkcją kwadratową o  ujemnym współczynniku przy x² (a<0).

Funkcja kwadratowa o a<0 przyjmuje wartość największą (q) na wierzchołku, czyli dla argumentu p.

[tex]v (t)= 12t - 0,4t^2\quad\implies\quad a=-0,4\,,\quad b=12\\\\p=\frac{-b}{2a}=\frac{-12}{2(-0,4)}=\frac{12}{0,8}=\frac{120}8=15\\\\q=v(p)=12\cdot15-0,4\cdot15^2=180-0,4\cdot225=180-90=90[/tex]

Odp.: Największą prędkość, wynoszącą 90 km/h, obiekt osiągnie po 15 sekundach od rozpoczęcia ruchu.

2.

a₀ = 4 cm,  b₀ = 6 cm,  c₀ = 9 cm     {początkowe wymiary}

V₀ = 4·6·9 = 216 cm³               {początkowa objętość}

x - liczba centymetrów o jaką zwiększono każdy z wymiarów

a = (4 + x) cm

b = (6 + x) cm

c = (9 + x) cm

V = (4 + x)(6 + x)(9 + x) = 216 + 540

 (4 + x)(6 + x)(9 + x) = 756

(24 + 10x + x²)(9 + x) = 756

216 + 24x + 90x + 10x² + 9x² + x³ = 756

x³ + 19x² + 114x - 540 = 0

Pierwiastki całkowite wielomianu (jeśli istnieją) są dzielnikami wyrazu wolnego. {Co prawda dzielników liczby -540 jest dużo, ale oceniając po współczynnikach wielomianu możemy przyjąć, że będą to liczby dodatnie i raczej małe, więc ich sprawdzenie nie powinno zająć dużo czasu.}

W(1) = 1³ + 19·1² + 114·1 - 540 = -406  ≠ 0

W(2) = 2³ + 19·2² + 114·2 - 540 = 8 + 76 + 228 - 540 = -228  ≠ 0

W(3) = 3³ + 19·3² + 114·3 - 540 = 27 + 171 + 342 - 540 = 0

3 jest pierwiastkiem wielomianu, więc możemy podzielić wielomian przez dwumian x-3 (najprościej robi się to korzystając ze schematu Hornera):

[tex]\underline{\quad|\ 1\ |\ 19\ |\ 114\ |\, {-}540\ |}\\3\ \, |\ 1\ |\ 22\ |\ 180\ |\quad\ 0\quad|[/tex]

Zatem:

x³ + 19x² + 114x - 540 = (x - 3)(x² + 22x + 180)

Wracając do równania mamy:

(x - 3)(x² + 22x + 180) = 0

x - 3 = 0          ∨              x² + 22x + 180 = 0

x = 3                                 Δ = 22² - 4·180 = 484 - 720 < 0    ⇒  x∈∅

Odp.:  Każdy z wymiarów prostopadłościanu zwiększono o 3 cm.

{W schemacie Hornera w pierwszym wierszu wpisujemy współczynniki z wielomianu. W drugim wierszu, na początku mamy pierwiastek wielomianu. W kolejnych kolumnach mamy: w pierwszej spisujemy pierwszy współczynnik z wiersza pierwszego, w kolejnych wpisujemy sumę współczynnika z wiersza pierwszego (z tej samej kolumny) i iloczynu pierwiastka wielomianu przez liczbę z poprzedniej kolumny drugiego wiersza. Liczby z drugiego wiersza (oprócz pierwiastka) to współczynniki wielomianu otrzymanego w wyniku dzielenia. Wielomian ten jest o stopień niższy od wielomianu początkowego.}