Сверь числа и знаки с фото.
Из города \(A\) в город \(B\), находящийся на расстоянии 420 км от \(A\), со скоростью 70 км/ч выезжает Емеля на печке. Одновременно с ним из \(B\) в \(A\) с постоянной скоростью \(v\) км/ч выбегает Мальчик-с-пальчик в сапогах-скороходах. Через полчаса после их встречи Мальчик-с-пальчик, не добегая до города \(A\), поворачивает обратно и с прежней скоростью движется по направлению к \(B\). Найдите все значения \(v\), при которых Мальчик-с-пальчик прибегает в \(B\) раньше, чем Емеля на своей печке. В ответе укажите количество цел. значений \(v\).
Ответ: \(111\) целых значений \(v\) — это \(v=99,100,\ldots,209\).
Решение
Пусть \(t_0\) — время до встречи. Тогда \[ t_0=\frac{420}{70+v}. \]
К моменту встречи Мальчик-с-пальчик прошёл \(v t_0\) км от \(B\), а расстояние от точки встречи до \(A\) равно \(70t_0\). За полчаса в сторону \(A\) он пробегает \(\frac v2\) км. Чтобы он повернул, не дойдя до \(A\), нужно \[ \frac v2<70t_0=\frac{29400}{70+v}. \] Отсюда \[ v^2+70v-58800<0 \quad\Longleftrightarrow\quad (v-210)(v+280)<0, \] то есть при \(v>0\) \[ v<210. \]
Теперь найдём общее время Мальчика-с-пальчика. От \(B\) до встречи — \(t_0\), ещё полчаса до поворота, а обратно от поворота до \(B\) он бежит время \[ \frac{vt_0+\frac v2}{v}=t_0+\frac12. \] Значит, \[ t_{\text{М}}=t_0+\frac12+\left(t_0+\frac12\right)=2t_0+1. \]
Емеля едет всё время со скоростью \(70\) км/ч, поэтому \[ t_{\text{Е}}=\frac{420}{70}=6\text{ ч}. \] Нужно, чтобы Мальчик прибыл раньше: \[ 2t_0+1<6 \quad\Longleftrightarrow\quad t_0<\frac52. \] То есть \[ \frac{420}{70+v}<\frac52 \quad\Longleftrightarrow\quad v>98. \]
Объединяем условия: \[ 98<v<210. \]
Целые значения: \(99,100,\ldots,209\). Их количество: \[ 209-99+1=111. \]
Границы не входят: при \(v=98\) они приезжают одновременно, а при \(v=210\) Мальчик достигает \(A\) ровно через полчаса, то есть уже не «не добегая».