Задачи › Графики движения, путь как площадь

Роботы

  1. Роботы

    Санкт-Петербургская 2016/17, 7 кл.
    5/10

    В НИИ Робототехники разработали двух роботов, которые способны двигаться вдоль прямого рельса только в одну сторону. Величина скорости первого робота в каждый момент может быть произвольной, однако он запрограммирован так, что отметки в \(10\), \(20\), \(50\) и \(110\) метров проходит ровно через \(2\), \(4\), \(10\) и \(22\) минуты с начала движения соответственно. Через \(2\) минуты вслед за первым стартует второй робот, который всегда двигается с постоянной скоростью. С какой максимальной скоростью может двигаться второй робот, чтобы точно не врезаться в первого в течение \(20\) минут с начала своего движения?

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Столкновение — пересечение графиков \(x(t)\) обоих роботов. Постройте прямую для второго робота, которая не пересекает ни один из возможных графиков первого.

    Ответ

    \(2{,}5\) м/мин.

    Решение

    Два тела сталкиваются, если в некоторый момент их координаты совпадают, то есть если графики \(x(t)\) пересекаются. График второго робота — прямая, проходящая через точку \((2;\,0)\) (старт из \(x=0\) в момент \(t=2\) мин). График первого робота должен проходить через точки \(A(2;\,10)\), \(B(4;\,20)\), \(C(10;\,50)\), \(D(22;\,110)\) и не убывать, поэтому он лежит внутри квадратов \(OA_xAA_t\), \(AB_xBB_t\), \(BC_xCC_t\), \(CD_xDD_t\) (см. рис.).

    Рисунок

    Прямая через точки \(A_t(2;\,0)\), \(C_t(10;\,20)\), \(D_t(22;\,50)\) не пересекает ни один из квадратов и является оптимальным законом движения второго робота: \[k_1 = \frac{20~\text{м}}{8~\text{мин}} = 2{,}5~\text{м/мин}, \qquad k_2 = \frac{30~\text{м}}{12~\text{мин}} = 2{,}5~\text{м/мин}.\] Любая прямая с большим угловым коэффициентом пересечёт один из квадратов. Значит, максимальная скорость второго робота \(u = 2{,}5\) м/мин.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи