Помоги решить

Ответ нейросети
28 апреля 2025 06:07
Давайте пошагово решим задачу №14.
Задача:
Камень бросают в глубокое ущелье.
- В первую секунду он пролетает 7 метров.
- В каждую следующую секунду он пролетает на 10 метров больше, чем в предыдущую.
Вопрос: за сколько секунд камень достигнет дна ущелья глубиной 336 метров?
Шаг 1: Определение последовательности
Дистанции, пройденные за каждую секунду, образуют арифметическую прогрессию:
- Первый член ( a_1 = 7 ) метров
- Разность прогрессии ( d = 10 ) метров
Далее:
[ a_2 = a_1 + d = 7 + 10 = 17 , \text{метров} ] [ a_3 = a_2 + d = 17 + 10 = 27 , \text{метров} ] и так далее, где сумма расстояний за ( n ) секунд — это сумма первых ( n ) членов арифметической прогрессии.
Шаг 2: Формула суммы первых ( n ) членов арифметической прогрессии
[ S_n = \frac{n}{2} (a_1 + a_n) ]
или
[ S_n = \frac{n}{2} (2a_1 + (n - 1)d) ]
Подставляем:
[ a_1 = 7, \quad d = 10 ]
Итак,
[ S_n = \frac{n}{2} \left(2 \times 7 + (n - 1) \times 10\right) ] [ S_n = \frac{n}{2} \left(14 + 10(n - 1)\right) ] [ S_n = \frac{n}{2} \left(14 + 10n - 10 \right) ] [ S_n = \frac{n}{2} (4 + 10n) ]
Раскроем скобки:
[ S_n = \frac{n}{2} \times (10n + 4) ] [ S_n = \frac{n (10n + 4)}{2} ]
Шаг 3: Решение задачи
Нам нужно найти минимальное ( n ), при котором сумма расстояний ( S_n \geq 336 ).
Формула:
[ \frac{n (10n + 4)}{2} \geq 336 ]
Умножим обе части на 2:
[ n (10n + 4) \geq 672 ]
Раскроем скобки:
[ 10n^2 + 4n \geq 672 ]
Перенесем все в левую сторону:
[ 10n^2 + 4n - 672 \geq 0 ]
Это квадратичная неравенство. Рассмотрим ее как уравнение:
[ 10n^2 + 4n - 672 = 0 ]
Шаг 4: Решение квадратного уравнения
Общий вид:
[ ax^2 + bx + c = 0 ]
Где:
[ a = 10, \quad b = 4, \quad c = -672 ]
Дискриминант:
[ D = b^2 - 4ac = 4^2 - 4 \times 10 \times (-672) = 16 + 26900 = 26916 ]
Корни уравнения:
[ n = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} ]
[ n = \frac{-4 \pm \sqrt{26916}}{20} ]
Рассчитаем (\sqrt{26916}):
[ \sqrt{26916} \approx 164 ]
Обозначим — получим два корня:
[ n_1 = \frac{-4 + 164}{20} = \frac{160}{20} = 8 ] [ n_2 = \frac{-4 - 164}{20} = \frac{-168}{20} = -8.4 ]
Поскольку ( n ) — количество секунд, оно должно быть положительным, и интересует минимальное целое ( n ), при котором сумма больше или равна 336.
Неравенство: ( 10n^2 + 4n - 672 \ge 0 ).
Положительный корень — ( n \approx 8 ).
Для арифметической прогрессии, в которую входит целое число, нужно проверить:
- Для ( n = 8 ):
[ S_8 = \frac{8(10 \times 8 + 4)}{2} = \frac{8(80 + 4)}{2} = \frac{8 \times 84}{2} = 4 \times 84 = 336 ]
Итак, за 8 секунд пролетает 336 метров.
Ответ:
Камень достигнет дна ущелья за 8 секунд.
Если нужно, я могу дать закрепляющее объяснение или проверить результат!
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



