MediuAplicații ale derivatelorClasa 11

Problemă rezolvată de Aplicații ale derivatelor

MediuAplicații ale derivatelorTrigonometrie
Lăţimea râului este aa, viteza curentului este ww, viteza unui înotător în apă liniştită este vv (cu v<wv<w) şi viteza lui de deplasare pe uscat este uu. Înotătorul porneşte dintr-un punct şi, după ce înoată rectiliniu fără să-şi schimbe direcţia, ajunge pe malul opus; apoi parcurge pe jos drumul până în dreptul punctului de plecare. Determinaţi timpul minim posibil până ajunge chiar în dreptul locului de plecare de pe malul opus. Se presupune că vectorul curentului este paralel cu malurile.

Rezolvare completă

10 puncte · 3 pași
13 puncte
Modelarea mişcării: dacă înotătorul alege unghiul ϕ\phi faţă de direcţia perpendiculară la mal, timpul de înot este tı^not=avcos⁡ϕt_{\mathrm{înot}}=\dfrac{a}{v\cos\phi} şi deplasarea longitudinală pe mal la coborâre este s=aw−vsin⁡ϕvcos⁡ϕs=a\dfrac{w-v\sin\phi}{v\cos\phi}. Timpul pe jos este tmers=sut_{\mathrm{mers}}=\dfrac{s}{u}.
23 puncte
Scrieţi timpul total ca funcţie a lui ϕ\phi şi exprimaţi-l în termenii lui x=tan⁡ϕx=\tan\phi: T(ϕ)=a(1+wu)vcos⁡ϕ−autan⁡ϕT(\phi)=\dfrac{a(1+\frac{w}{u})}{v\cos\phi}-\dfrac{a}{u}\tan\phi, respectiv cu xx se obţine o funcţie ce se poate deriva şi optimiza.
34 puncte
Rezolvaţi condiţia de extrem (derivata egală cu zero) şi determinaţi valoarea optimă tan⁡ϕ=v(u+w)2−v2\tan\phi=\dfrac{v}{\sqrt{(u+w)^2-v^2}}. Timpul minim rezultat este Tmin⁡=auv(u+w)2−v2T_{\min}=\dfrac{a}{uv}\sqrt{(u+w)^2-v^2}.

Ai rezolvat această problemă?

Trimite soluția ta și primește feedback AI detaliat — vezi exact unde ai greșit și cum să îmbunătățești.

Vreau evaluare AI — e gratuit

50 credite gratuite la înregistrare. Fără card, fără obligații.

Probleme similare de Aplicații ale derivatelor

Mediu#1Aplicații ale derivatelorMonotonie și convexitateMatematică aplicată
O companie produce și vinde un anumit produs. Funcția costului total este C(x)=0.2x2+30x+500C(x) = 0.2x^2 + 30x + 500, iar funcția prețului este p(x)=150−xp(x) = 150 - x, unde xx este numărul de unități produse și vândute. Determinați nivelul de producție care maximizează profitul și calculați profitul maxim.
Mediu#2Aplicații ale derivatelorMatematică aplicatăStudiul funcțiilor
O companie produce un anumit produs. Costul total de producție este dat de funcția C(x)=0.1x3−3x2+30x+100C(x) = 0.1x^3 - 3x^2 + 30x + 100, unde xx este numărul de unități produse. Prețul de vânzare pe unitate este p(x)=50−0.5xp(x) = 50 - 0.5x. Determinați cantitatea xx care maximizează profitul și calculați profitul maxim.
Ușor#3Aplicații ale derivatelorMatematică aplicatăStudiul funcțiilor
O firmă produce un produs, iar costul total de producție este dat de funcția C(x)=0.1x2+50x+1000C(x) = 0.1x^2 + 50x + 1000, unde xx este numărul de unități produse. Prețul de vânzare este p(x)=200−0.5xp(x) = 200 - 0.5x lei per unitate. Determinați numărul de unități care maximizează profitul și calculați profitul maxim.
Mediu#4Aplicații ale derivatelorMatematică aplicată
Un depozit are forma unui paralelipiped dreptunghic cu baza pătrată. Volumul depozitului trebuie să fie de 500 m³. Materialul pentru pereți costă 10 lei/m², iar pentru acoperiș costă 15 lei/m². Determinați dimensiunile depozitului care minimizează costul total de construcție.
Vezi toate problemele de Aplicații ale derivatelor →
62 zile până la BAC

Pregătește-te la Aplicații ale derivatelor cu AI

Rezolvă probleme pe hârtie, fotografiază și primește feedback instant de la AI — ca de la un profesor.

Vreau evaluare AI pe soluția mea

50 credite gratuite la înregistrare. Fără card, fără obligații.