Чтобы решить задачу, начнем с анализа данных и формулы, предложенной в условии. Нам даны:
- Начальная скорость мотоциклиста \( V = 57 \) км/ч.
- Ускорение \( a = 8 \) км/ч².
- Радиус покрытия сотовой связи \( R = 45 \) км.
Формула для расстояния \( S \) от города, в зависимости от времени \( t \) в часах, выглядит так:
\[ S = Vt + \frac{at^2}{2} \]
Нам нужно определить максимальное время \( t \), на протяжении которого расстояние \( S \) будет меньше или равно 45 км. То есть нам нужно решить неравенство:
\[ 57t + \frac{8t^2}{2} \leq 45 \]
Сначала упростим данную формулу. Объединим члены:
\[ 57t + 4t^2 \leq 45 \]
Перепишем его в стандартной форме:
\[ 4t^2 + 57t - 45 \leq 0 \]
Теперь мы решим уравнение \( 4t^2 + 57t - 45 = 0 \) с помощью дискриминанта.
Вычислим дискриминант \( D \):
\[ D = b^2 - 4ac = 57^2 - 4 \cdot 4 \cdot (-45) \] \[ D = 3249 + 720 = 3969 \]
Теперь найдем корни уравнения, используя формулу корней:
\[ t = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} \] \[ t = \frac{-57 \pm \sqrt{3969}}{2 \cdot 4} \] \[ t = \frac{-57 \pm 63}{8} \]
Теперь вычислим два корня:
- Первый корень:
\[ t_1 = \frac{-57 + 63}{8} = \frac{6}{8} = 0.75 \text{ ч} \]
- Второй корень:
\[ t_2 = \frac{-57 - 63}{8} = \frac{-120}{8} = -15 \text{ ч} \]
Мы отбрасываем отрицательный корень, так как время не может быть отрицательным. Следовательно, \( t \leq 0.75 \) ч.
Теперь переведем время в минуты:
\[ 0.75 \text{ ч} = 0.75 \times 60 \text{ мин} = 45 \text{ мин} \]
Таким образом, наибольшее время, в течение которого мотоциклист будет находиться в зоне функционирования сотовой связи, составляет 45 минут.