Конечно! Ниже я подготовил подробные решения всех заданий, учитывая, что целью является понимание процесса.
1. Теплоход рассчитан на 1000 пассажиров и 30 членов команды. Каждая спасательная шлюпка может вместить 50 человек. Какое минимальное число шлюпок нужно, чтобы разместить всех пассажиров и членов команды?
Решение:
- Общее число людей: пассажиры + команда = 1000 + 30 = 1030 человек.
- Вместимость одной шлюпки: 50 человек.
- Необходимое число шлюпок: делим общее число людей на вместимость шлюпки и округляем в большую сторону (так как часть людей требует отдельной шлюпки):
\[ \text{Число шлюпок} = \left\lceil \frac{1030}{50} \right\rceil = \left\lceil 20.6 \right\rceil = 21. \]
Ответ: 21 шлюпка.
2. Найдите корень уравнения: \(38 - x = 27.\)
Решение:
- Переносим 27 в левую часть:
\[ 38 - x = 27 \]
- Вычитаем 38 из обеих частей:
\[ - x = 27 - 38 = -11 \]
- Умножаем обе части на -1, чтобы найти \(x\):
\[ x = 11 \]
Ответ: \(x = 11\).
3. Найти все первообразные для функции \( y = x^3 + 2 \).
Обоснование:
- Для нахождения первообразной, нужно интегрировать функцию:
\[ Y = \int (x^3 + 2) dx \]
- Используем свойства интегральных сумм:
\[ Y = \int x^3 dx + \int 2 dx \]
- Правила интегрирования:
\[ \int x^n dx = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C, \quad \text{где } n \neq -1 \]
- Значит:
\[ \int x^3 dx = \frac{x^4}{4} \] \[ \int 2 dx = 2x \]
- Итоговая первообразная:
\[ Y = \frac{x^4}{4} + 2x + C, \] где \(C\) — произвольная константа.
Ответ: \(\boxed{\frac{x^4}{4} + 2x + C}\).
4. Найдите область определения функции \( y = \log (1 - 5x) \).
Обоснование:
- Логарифм определён только при положительном аргументе:
\[ 1 - 5x > 0, \] что равно
\[ -5x > -1, \] или
\[ x < \frac{1}{5}. \]
Ответ: \(\boxed{(-\infty, \frac{1}{5})}\).
5. Найдите наименьший положительный период функции \( y = \cos 4x \).
Решение:
- Общий период функции косинуса \( \cos kx \) равен \(\frac{2\pi}{k}\).
- Здесь \(k=4\), значит:
\[ T = \frac{2\pi}{4} = \frac{\pi}{2}. \]
Ответ: \(\boxed{\frac{\pi}{2}}\).
6. Вычислите интеграл: \(\int (2x - 3x^2) dx\).
Решение:
- По правилам интегрирования:
\[ \int 2x dx = x^2, \] \[ \int (-3x^2) dx = -x^3, \]
- Итог:
\[ \int (2x - 3x^2) dx = x^2 - x^3 + C. \]
Ответ: \(\boxed{x^2 - x^3 + C}\).
7. Найдите промежутки убывания функции \( J(x) = -\frac{1}{3}x^2 + 2x - 6 \).
Обоснование:
- Вычислим первую производную:
\[ J'(x) = -\frac{2}{3}x + 2. \]
- Находим точки критические (где \(J'(x)=0\)):
\[ -\frac{2}{3}x + 2 = 0, \] \[ -\frac{2}{3}x = -2, \] \[ x = \frac{-2}{-\frac{2}{3}} = \frac{-2 \times 3}{-2} = 3. \]
- Определим знаки производной:
- Для \(x<3\):
\[ J'(x) = -\frac{2}{3}x + 2, \] подставим, например, \(x=0\):
\[ J'(0)= 2 > 0, \] значит, функция возрастает.
- Для \(x>3\):
\[ x=4, \] \[ J'(4)= -\frac{2}{3}\times4 + 2 = -\frac{8}{3} + 2 = -\frac{8}{3} + \frac{6}{3} = -\frac{2}{3}<0, \] значит, функция убывает.
Ответ: функция убывает на промежутке \((3, \infty)\).
8. Две бригады, работая вместе, могут выполнить задание за 8 часов. Первая бригада, работая одна, могла бы выполнить задание на 12 часов быстрее, чем вторая. За сколько часов могла бы выполнить задание первая бригада, если бы работала одна?
Обоснование:
Обозначим:
- Время работы первой бригады — \(x\) часов,
- Второй — \(x+12\) часов.
Рабочие ставки: \[ \text{Первая: } \frac{1}{x}, \] \[ \text{Вторая: } \frac{1}{x+12}. \] Общие ставки вместе:
\[ \frac{1}{x} + \frac{1}{x+12} = \frac{1}{8}. \]
Решаем уравнение:
\[ \frac{1}{x} + \frac{1}{x+12} = \frac{1}{8}. \]
Общий знаменатель:
\[ \frac{(x+12) + x}{x(x+12)} = \frac{1}{8}, \]
\[ \frac{2x + 12}{x(x+12)} = \frac{1}{8}. \]
Перемножаем обе части на \(8x(x+12)\): \[ 8(2x + 12) = x(x+12), \] \[ 16x + 96 = x^2 + 12x, \] Переносим все в левую сторону:
\[ x^2 + 12x - 16x - 96 = 0, \] \[ x^2 - 4x - 96 = 0. \]
Решение квадратного уравнения:
\[ x = \frac{4 \pm \sqrt{(-4)^2 - 4 \times 1 \times (-96)}}{2} = \frac{4 \pm \sqrt{16 + 384}}{2} = \frac{4 \pm \sqrt{400}}{2}. \]
\[ x = \frac{4 \pm 20}{2}. \]
Два варианта:
- \(x = \frac{4 + 20}{2} = \frac{24}{2} = 12\),
- \(x = \frac{4 - 20}{2} = \frac{-16}{2} = -8\) (отрицательное время — несмыслимо).
Итак, \(x=12\) часов.
Ответ: Первая бригада могла бы выполнить задание за 12 часов.
Если нужно, я могу дополнительно объяснить любые этапы решения!