Рациональные уравнения и неравенства
Больше разборов вы найдете на моем ютуб-канале! Не забудьте подписаться!
Задание 6844
В розетку электросети подключена электрическая духовка, сопротивление которой составляет $$R_1=36$$ Ом. Параллельно с ней в розетку предполагается подключить электрообогреватель, сопротивление которого $$R_2$$ (в Ом). При параллельном соединении двух электроприборов с сопротивлениями $$R_1$$ и $$R_2$$ их общее сопротивление вычисляется по формуле $$R_{общ}=\frac{R_1 R_2}{R_1+R_2}$$. Для нормального функционирования электросети общее сопротивление в ней должно быть не меньше 20 Ом. Определите наименьшее возможное сопротивление $$R_2$$ электрообогревателя.
1. Записываем условие: $$R_{общ}\geq 20$$.
2. Подставляем формулу: $$\frac{36\cdot R_2}{36+R_2}\geq 20$$.
3. Умножаем на $$(36+R_2)$$: $$36R_2\geq 20(36+R_2)$$.
4. Раскрываем скобки: $$36R_2\geq 720+20R_2$$.
5. Решаем: $$16R_2\geq 720$$, откуда $$R_2\geq 45$$ Ом.
Задание 6823
Для получения на экране увеличенного изображения лампочки в лаборатории используется собирающая линза с главным фокусным расстоянием $$f=20$$ см. Расстояние $$d_1$$ от линзы до лампочки может изменяться в пределах от 15 см до 40 см, а расстояние $$d_2$$ от линзы до экрана – в пределах от 100 до 120 см. Изображение на экране будет чётким, если выполнено соотношение $$\frac{1}{d_1}+\frac{1}{d_2}=\frac{1}{f}$$. Укажите, на каком наименьшем расстоянии от линзы нужно поместить лампочку, чтобы её изображение на экране было чётким.
1. Из формулы линзы: $$\frac{1}{d_1}=\frac{1}{20}-\frac{1}{d_2}$$.
2. Для $$d_2=100$$: $$\frac{1}{d_1}=\frac{1}{20}-\frac{1}{100}=\frac{5-1}{100}=\frac{4}{100}$$, $$d_1=\frac{100}{4}=25$$.
3. Для $$d_2=120$$: $$\frac{1}{d_1}=\frac{1}{20}-\frac{1}{120}=\frac{6-1}{120}=\frac{5}{120}$$, $$d_1=\frac{120}{5}=24$$.
4. Наименьшее значение в диапазоне: $$d_1=24$$ см.
Задание 6828
К источнику с ЭДС $$\varepsilon=115$$ В и внутренним сопротивлением $$r=0,6$$ Ом хотят подключить нагрузку с сопротивлением $$R$$ (в Ом). Напряжение (в В) на этой нагрузке вычисляется по формуле $$U=\frac{\varepsilon R}{R+r}$$. При каком значении сопротивления нагрузки напряжение на ней будет равно 100 В?
1. Подставляем: $$100=\frac{115R}{R+0,6}$$.
2. Умножаем на $$(R+0,6)$$: $$100(R+0,6)=115R$$.
3. Раскрываем: $$100R+60=115R$$.
4. Переносим: $$115R-100R=60$$, откуда $$15R=60$$.
5. Находим: $$R=\frac{60}{15}=4$$ Ом.
Задание 6866
Локатор батискафа, равномерно погружающегося вертикально вниз, испускает ультразвуковые импульсы частотой 198 МГц. Скорость погружения батискафа, выражаемая в м/с, определяется по формуле $$v=c\cdot\frac{f-f_0}{f+f_0}$$, где $$c=1500$$ м/с – скорость звука в воде, $$f_0$$ – частота испускаемых импульсов (в МГц), $$f$$ – частота отражённого от дна сигнала, регистрируемая приёмником (в МГц). Определите наибольшую возможную частоту отражённого сигнала $$f$$, если скорость погружения батискафа не должна превышать 15 м/с.
1. Записываем условие: $$v\leq 15$$ м/с.
2. Подставляем формулу: $$1500\cdot\frac{f-198}{f+198}\leq 15$$.
3. Делим обе части на 15: $$100\cdot\frac{f-198}{f+198}\leq 1$$.
4. Умножаем на $$(f+198)$$: $$100(f-198)\leq f+198$$.
5. Раскрываем скобки: $$100f-19800\leq f+198$$.
6. Решаем: $$99f\leq 19998$$, откуда $$f\leq 202$$ МГц.
Задание 6862
Локатор батискафа, равномерно погружающегося вертикально вниз, испускает ультразвуковые импульсы частотой 247 МГц. Скорость погружения батискафа, выражаемая в м/с, определяется по формуле $$v=c\cdot\frac{f-f_0}{f+f_0}$$, где $$c=1500$$ м/с – скорость звука в воде, $$f_0$$ – частота испускаемых импульсов (в МГц), $$f$$ – частота отражённого от дна сигнала, регистрируемая приёмником (в МГц). Определите наибольшую возможную частоту отражённого сигнала $$f$$, если скорость погружения батискафа не должна превышать 18 м/с.
1. Записываем условие: $$v\leq 18$$ м/с.
2. Подставляем формулу: $$1500\cdot\frac{f-247}{f+247}\leq 18$$.
3. Делим обе части на 6: $$250\cdot\frac{f-247}{f+247}\leq 3$$.
4. Умножаем на $$(f+247)$$: $$250(f-247)\leq 3(f+247)$$.
5. Раскрываем скобки: $$250f-61750\leq 3f+741$$.
6. Решаем: $$247f\leq 62491$$, откуда $$f\leq 253$$ МГц.
Задание 6834
Независимое агентство намерено ввести рейтинг $$R$$ новостных изданий на основе показателей информативности $$I_н$$, оперативности $$O_р$$ и объективности $$T_т$$ публикаций. Каждый показатель оценивается целыми числами от 0 до 9. Аналитик, составляющий формулу, считает, что объективность публикаций ценится втрое, а информативность – вдвое дороже, чем оперативность. В результате, формула примет вид $$R=\frac{2I_н+O_р+3T_т}{A}$$. Каким должно быть число $$A$$, чтобы издание, у которого все показатели наибольшие, получило рейтинг 10?
1. Максимальные значения показателей: $$I_н=9$$, $$O_р=9$$, $$T_т=9$$.
2. Подставляем в формулу: $$R=\frac{2\cdot 9+9+3\cdot 9}{A}=\frac{18+9+27}{A}=\frac{54}{A}$$.
3. Приравниваем к 10: $$\frac{54}{A}=10$$, откуда $$A=\frac{54}{10}=5,4$$.
Задание 6849
Перед отправкой тепловоз издал гудок с частотой $$f_0=154$$ Гц. Чуть позже гудок издал подъезжающий к платформе тепловоз. Из-за эффекта Доплера частота второго гудка $$f$$ (в Гц) больше первого: она зависит от скорости тепловоза $$v$$ (в м/с) по закону $$f(v)=\frac{f_0}{1-\frac{v}{c}}$$ (Гц), где $$c$$ – скорость звука (в м/с). Человек, стоящий на платформе, различает сигналы по тону, если они отличаются не менее чем на 6 Гц. Определите, с какой минимальной скоростью приближался к платформе тепловоз, если человек смог различить сигналы, а $$c=320$$ м/с.
1. Записываем условие: $$f-f_0\geq 6$$, откуда $$f\geq 160$$ Гц.
2. Подставляем формулу: $$\frac{154}{1-\frac{v}{320}}\geq 160$$.
3. Умножаем на $$1-\frac{v}{320}$$: $$154\geq 160\left(1-\frac{v}{320}\right)$$.
4. Раскрываем скобки: $$154\geq 160-\frac{v}{2}$$.
5. Решаем: $$\frac{v}{2}\geq 6$$, откуда $$v\geq 12$$ м/с.
Задание 6854
При сближении источника и приёмника звуковых сигналов, движущихся в некоторой среде по прямой навстречу друг другу со скоростями $$u$$ и $$v$$ (в м/с) соответственно, частота звукового сигнала $$f$$ (в Гц), регистрируемого приёмником, вычисляется по формуле $$f=f_0\cdot\frac{c+u}{c-v}$$, где $$f_0=110$$ Гц – частота исходного сигнала, $$c$$ – скорость распространения сигнала в среде (в м/с), а $$u=8$$ м/с и $$v=11$$ м/с – скорости источника и приёмника относительно среды. При какой скорости распространения сигнала в среде частота сигнала в приёмнике будет равна 115 Гц?
1. Подставляем известные значения: $$115=110\cdot\frac{c+8}{c-11}$$.
2. Делим обе части на 5: $$23=22\cdot\frac{c+8}{c-11}$$.
3. Умножаем на $$(c-11)$$: $$23(c-11)=22(c+8)$$.
4. Раскрываем скобки: $$23c-253=22c+176$$.
5. Решаем: $$c=253+176=429$$ м/с.
Задание 6858
При сближении источника и приёмника звуковых сигналов, движущихся в некоторой среде по прямой навстречу друг другу, частота звукового сигнала, регистрируемого приёмником, не совпадает с частотой исходного сигнала $$f_0=150$$ Гц и определяется следующим выражением: $$f=f_0\cdot\frac{c+u}{c-v}$$ (Гц), где $$c$$ – скорость распространения сигнала в среде (в м/с), а $$u=7$$ м/с и $$v=5$$ м/с – скорости приёмника и источника относительно среды соответственно. При какой максимальной скорости $$c$$ (в м/с) распространения сигнала в среде частота сигнала в приёмнике $$f$$ будет не менее 155 Гц?
1. Записываем условие: $$f\geq 155$$ Гц.
2. Подставляем формулу: $$150\cdot\frac{c+7}{c-5}\geq 155$$.
3. Делим обе части на 5: $$30\cdot\frac{c+7}{c-5}\geq 31$$.
4. Умножаем на $$(c-5)$$: $$30(c+7)\geq 31(c-5)$$.
5. Раскрываем скобки: $$30c+210\geq 31c-155$$.
6. Решаем: $$c\leq 365$$ м/с.
Задание 6894
Рейтинг $$R$$ интернет-магазина «Бета» вычисляется по формуле $$R=r_{пок}-\frac{r_{пок}-r_{экс}}{(K+1)^m}$$, где $$m=\frac{0,02K}{r_{пок}+0,1}$$, $$r_{пок}$$ – средняя оценка магазина покупателями, $$r_{экс}$$ – оценка магазина, данная экспертами, $$K$$ – число покупателей, оценивших магазин. Найдите рейтинг интернет-магазина «Бета», если число покупателей, оценивших магазин, равно $$29$$, их средняя оценка равна $$0,48$$, а оценка экспертов равна $$0,18$$.
1. Вычисляем $$m$$: $$m=\frac{0,02\cdot 29}{0,48+0,1}=\frac{0,58}{0,58}=1$$.
2. Подставляем в формулу рейтинга: $$R=0,48-\frac{0,48-0,18}{(29+1)^1}$$.
3. Вычисляем числитель: $$0,48-0,18=0,3$$.
4. Вычисляем знаменатель: $$30^1=30$$.
5. Находим рейтинг: $$R=0,48-\frac{0,3}{30}=0,48-0,01=0,47$$.
Задание 6889
Рейтинг $$R$$ интернет-магазина вычисляется по формуле $$R=r_{пок}-\frac{r_{пок}-r_{экс}}{(K+1)\cdot\frac{0,02K}{r_{пок}+0,1}}$$, где $$r_{пок}$$ – средняя оценка магазина покупателями (от $$0$$ до $$1$$), $$r_{экс}$$ – оценка магазина экспертами (от $$0$$ до $$0,7$$) и $$K$$ – число покупателей, оценивших магазин. Найдите рейтинг интернет-магазина «Альфа», если число покупателей, оставивших отзыв о магазине, равно $$10$$, их средняя оценка равна $$0,45$$, а оценка экспертов равна $$0,67$$.
1. Подставляем значения: $$K=10$$, $$r_{пок}=0,45$$, $$r_{экс}=0,67$$.
2. Вычисляем знаменатель: $$(10+1)\cdot\frac{0,02\cdot 10}{0,45+0,1}=11\cdot\frac{0,2}{0,55}=11\cdot\frac{4}{11}=4$$.
3. Вычисляем числитель: $$0,45-0,67=-0,22$$.
4. Находим дробь: $$\frac{-0,22}{4}=-0,055$$.
5. Вычисляем рейтинг: $$R=0,45-(-0,055)=0,45+0,055=0,505$$.
Задание 6839
Сила тока в цепи $$I$$ (в А) определяется напряжением в цепи и сопротивлением электроприбора по закону Ома: $$I=\frac{U}{R}$$, где $$U$$ – напряжение (в В), $$R$$ – сопротивление электроприбора (в Ом). В электросеть включён предохранитель, который плавится, если сила тока превышает 5 А. Определите, какое наименьшее сопротивление может быть у электроприбора, подключаемого к сети в 220 В, чтобы сеть продолжала работать.
1. Записываем условие: $$I\leq 5$$ А.
2. Подставляем формулу Ома: $$\frac{U}{R}\leq 5$$.
3. Подставляем напряжение: $$\frac{220}{R}\leq 5$$.
4. Решаем неравенство: $$R\geq \frac{220}{5}=44$$.
5. Наименьшее сопротивление: $$R=44$$ Ом.