31 uždavinys

30 uždavinys

Trys dviratininkai kas valandą išvažiuoja iš tos pačios vietos ir važiuoja viena kryptimi. 

Pirmojo dviratininko greitis 12 km/h, antrojo – 10 km/h. Trečiasis dviratininkas, važiuodamas 

greičiau nei pirmasis, pirmiausia pavijo antrąjį, o praėjus dar 2 valandoms – pirmąjį

dviratininką. Koks trečiojo dviratininko greitis?

Sprendimas.

x - trečiojo dviratininko greitis.

Tarkim trečiasis dviratininkas pavijo antrąjį po t valandų, kai išvažiavo pats. Tuo momentu antrasis dviratininkas, važiavęs greičiu 10 km/h, buvo užtrukęs 1 + t valandų, kadangi buvo išvažiavęs valanda anksčiau.

xt = 10 (t + 1).

Dar po dviejų valandų pavijo pirmąjį, važiavusį 12 km/h greičiu. Trečiojo sugaištas laikas: t + 2, o pirmojo t + 4, kadangi išvažiavo dviem valandom anksčiau.

x(t+2) = 12 (t + 4).

Dviejų lygčių sistema:

xt = 10 (t + 1)

x(t+2) = 12 (t + 4).

Iš pirmos lygties išsireiškiam t:

 x* t  = 
 10* (t+1)
 x* t =  10* (t+1)$$x\cdot t$$ = $$10\cdot (t+1)$$
 x* t =  10* t+ 10* 1$$x\cdot t$$ = $$10\cdot t+10\cdot 1$$
$${\normalsize 10\cdot 1}$$ = $${\normalsize 10}$$
 x* t =  10* t+10$$x\cdot t$$ = $$10\cdot t+10$$
 x* t- 10* t = 10$$x\cdot t-10\cdot t$$ = $$10$$
$${\normalsize x\cdot t-10\cdot t}$$ = $${\normalsize t\cdot (x-10)}$$
Paaiškinimas:
t iškeltas prieš skliaustus
 t* (x-10) = 10$$t\cdot (x-10)$$ = $$10$$
t =  
 10
/ (x-10)
$$t$$ = $$\frac{10}{x-10}$$
$$x\cdot t$$  = $$10\cdot (t+1)$$
$$x\cdot t$$  = $$10\cdot t+10$$
$$x\cdot t-10\cdot t$$  = $$10$$
$$t\cdot (x-10)$$  = $$10$$
$$t$$  = $$\frac{10}{x-10}$$

Gautą t išraišką statome į antrą lygtį:

 x* (t+2)  = 
 12* (t+4)
 x* (t+2) =  12* (t+4)$$x\cdot (t+2)$$ = $$12\cdot (t+4)$$
 x* (t+2) =  12* t+ 12* 4$$x\cdot (t+2)$$ = $$12\cdot t+12\cdot 4$$
$${\normalsize 12\cdot 4}$$ = $${\normalsize 48}$$
 x* (t+2) =  12* t+48$$x\cdot (t+2)$$ = $$12\cdot t+48$$
 x* t+ x* 2 =  12* t+48$$x\cdot t+x\cdot 2$$ = $$12\cdot t+48$$
$${\normalsize x\cdot 2}$$ = $${\normalsize 2\cdot x}$$
 x* t+ 2* x =  12* t+48$$x\cdot t+2\cdot x$$ = $$12\cdot t+48$$
Paaiškinimas:
Keitimas $${\normalsize t}$$ = $${\normalsize \frac{10}{x-10}}$$.
 
 x* 10
/ (x-10)
+ 2* x
 =  
 12* 10
/ (x-10)
+48
$$\frac{x\cdot 10}{x-10}+2\cdot x$$ = $$\frac{12\cdot 10}{x-10}+48$$
$${\normalsize 12\cdot 10}$$ = $${\normalsize 120}$$
 
 x* 10
/ (x-10)
+ 2* x
 =  
 120
/ (x-10)
+48
$$\frac{x\cdot 10}{x-10}+2\cdot x$$ = $$\frac{120}{x-10}+48$$
 
 x* 10
/ (x-10)
- 
 120
/ (x-10)
+ 2* x
 = 48$$\frac{x\cdot 10}{x-10}-\frac{120}{x-10}+2\cdot x$$ = $$48$$
 
 x* 10
/ (x-10)
- 
 120
/ (x-10)
 = 48- 2* x$$\frac{x\cdot 10}{x-10}-\frac{120}{x-10}$$ = $$48-2\cdot x$$
$${\normalsize \frac{x\cdot 10}{x-10}-\frac{120}{x-10}}$$ = $${\normalsize \frac{10\cdot x-120}{x-10}}$$
 
 ( 10* x-120)
/ (x-10)
 = (48- 2* x)$$\frac{10\cdot x-120}{x-10}$$ = $$(48-2\cdot x)$$
 10* x-120 =  (x-10)* (48- 2* x)$$10\cdot x-120$$ = $$(x-10)\cdot (48-2\cdot x)$$
 10* x-120 =  x* (48- 2* x)- 10* (48- 2* x)$$10\cdot x-120$$ = $$x\cdot (48-2\cdot x)-10\cdot (48-2\cdot x)$$
 10* x-120 =  x* 48- x* 2* x- 10* (48- 2* x)$$10\cdot x-120$$ = $$x\cdot 48-x\cdot 2\cdot x-10\cdot (48-2\cdot x)$$
 10* x-120 =  x* 48- 2* x^2- 10* (48- 2* x)$$10\cdot x-120$$ = $$x\cdot 48-2\cdot x^{2}-10\cdot (48-2\cdot x)$$
 10* x-120 =  48* x- 2* x^2- 10* (48- 2* x)$$10\cdot x-120$$ = $$48\cdot x-2\cdot x^{2}-10\cdot (48-2\cdot x)$$
 10* x-120 =  48* x- 2* x^2- 10* 48+ 10* 2* x$$10\cdot x-120$$ = $$48\cdot x-2\cdot x^{2}-10\cdot 48+10\cdot 2\cdot x$$
$${\normalsize 10\cdot 48}$$ = $${\normalsize 480}$$
 10* x-120 =  48* x- 2* x^2-480+ 10* 2* x$$10\cdot x-120$$ = $$48\cdot x-2\cdot x^{2}-480+10\cdot 2\cdot x$$
 10* x-120 =  48* x- 2* x^2-480+ 20* x$$10\cdot x-120$$ = $$48\cdot x-2\cdot x^{2}-480+20\cdot x$$
 2* x^2+ 10* x-120 =  48* x-480+ 20* x$$2\cdot x^{2}+10\cdot x-120$$ = $$48\cdot x-480+20\cdot x$$
 2* x^2- 20* x+ 10* x-120 =  48* x-480$$2\cdot x^{2}-20\cdot x+10\cdot x-120$$ = $$48\cdot x-480$$
 2* x^2- 20* x+ 10* x- 48* x-120 = -480$$2\cdot x^{2}-20\cdot x+10\cdot x-48\cdot x-120$$ = $$-480$$
 2* x^2- 20* x+ 10* x- 48* x-120+480 = 0$$2\cdot x^{2}-20\cdot x+10\cdot x-48\cdot x-120+480$$ = $$0$$
$${\normalsize -20\cdot x+10\cdot x}$$ = $${\normalsize -10\cdot x}$$
 2* x^2- 10* x- 48* x-120+480 = 0$$2\cdot x^{2}-10\cdot x-48\cdot x-120+480$$ = $$0$$
$${\normalsize -10\cdot x-48\cdot x}$$ = $${\normalsize -58\cdot x}$$
 2* x^2- 58* x-120+480 = 0$$2\cdot x^{2}-58\cdot x-120+480$$ = $$0$$
$${\normalsize -120+480}$$ = $${\normalsize 360}$$
 2* x^2- 58* x+360 = 0$$2\cdot x^{2}-58\cdot x+360$$ = $$0$$
$${\normalsize 2\cdot x^{2}-58\cdot x+360}$$ = $${\normalsize 2\cdot (x-20)\cdot (x-9)}$$
Paaiškinimas:
2 iškeltas prieš skliaustus, skliaustuose liko $${\normalsize x^{2}-29\cdot x+180}$$.
Kvadratinis trinaris $${\normalsize a\cdot x^{2}+b\cdot x+c}$$, kur
a = 1, b = -29, c = 180.
Diskriminantas $${\normalsize D = b^{2}-4\cdot a\cdot c = 841-720}$$ = 121.
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x1 = $${\normalsize \frac{29+\sqrt {121}}{2\cdot 1} = \frac{29+11}{2} = \frac{40}{2}}$$ = 20
x2 = $${\normalsize \frac{29-\sqrt {121}}{2\cdot 1} = \frac{29-11}{2} = \frac{18}{2}}$$ = 9
 2* (x-20)* (x-9) = 0$$2\cdot (x-20)\cdot (x-9)$$ = $$0$$
$$x\cdot (t+2)$$  = $$12\cdot (t+4)$$
$$x\cdot t+2\cdot x$$  = $$12\cdot t+48$$
$$\frac{x\cdot 10}{x-10}+2\cdot x$$  = $$\frac{12\cdot 10}{x-10}+48$$
$$\frac{x\cdot 10}{x-10}-\frac{120}{x-10}$$  = $$48-2\cdot x$$
$$\frac{10\cdot x-120}{x-10}$$  = $$(48-2\cdot x)$$
$$10\cdot x-120$$  = $$(x-10)\cdot (48-2\cdot x)$$
$$10\cdot x-120$$  = $$48\cdot x-2\cdot x^{2}-480+20\cdot x$$
$$2\cdot x^{2}-20\cdot x+10\cdot x-48\cdot x-120+480$$  = $$0$$
$$2\cdot x^{2}-58\cdot x-120+480$$  = $$0$$
$$2\cdot x^{2}-58\cdot x+360$$  = $$0$$
$$2\cdot (x-20)\cdot (x-9)$$  = $$0$$
$$x$$ = $$20$$
$$x$$ = $$9$$

Gavome x = 9 ir x = 20.

Kadangi trečiojo dviratininko greitis didžiausias iš visų, tinka tik x = 20

Atsakymas: 20 km/h

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