Тема Звезда (только часть по математике)

Алгебраические текстовые задачи на Звезде

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела звезда (только часть по математике)
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#69373

Участник соревнований по триатлону на первом этапе плыл 1  км. На втором ехал на велосипеде 25  км, на третьем бежал 4  км. Всю дистанцию он преодолел за 1  час 15  мин. Перед соревнованиями он опробовал трассу: плыл 1∕16  часа, ехал на велосипеде и бежал по 1∕49  часа, пройдя в сумме 5∕4  км. На соревнованиях каждый этап он проходил с той же скоростью, что и на тренировке. Сколько времени он ехал на велосипеде и с какой скоростью?

Источники: Звезда - 2023, 11.4 (см. zv.susu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Давайте обозначим скорости спортсмена на разных участках за три различные переменные, а далее запишем систему уравнений, которая будет удовлетворять условию. Система выглядит как-то страшно, да и вообще переменных больше, чем уравнений. Хорошей идей здесь будет метод оценки, но подумайте, как его здесь можно применить и на что нам намекает тот факт, что в одном уравнении переменные в числителе, а в другом - в знаменателе.

Подсказка 2

Если мы сложим уравнения системы, то справа получим 5/2, а слева - три суммы, в которых переменные, то в числителе, то в знаменателе. При этом коэффициенты при переменных явно являются квадратами натуральных чисел. Такая конструкция нам намекает на применения одного классического неравенства для каждой пары слагаемых с одинаковыми переменными. Попробуйте догадаться, на какое именно.

Подсказка 3

Именно неравенство Коши в данном случае поможет нам оценить выражение в левой части уравнения. И если применить его для каждой пары слагаемых с одинаковыми переменными, то получится, что данное выражение не меньше 5/2. Но также мы знаем, что оно равно 5/2. Вспомните, при каком условии достигается равенство в неравенстве Коши.

Показать ответ и решение

Пусть v ,v,v
 1 2  3  - скорости спортсмена на этапах 1,2,3  соответственно. Из условия следует: 1-+ 25-+ 4-= 5
v1   v2   v3   4  часа. -1    1-   -1    1-   5
16v1+ 16v1+ 49v2+ 49v3 = 4  км. Складывая эти уравнения и учитывая, что для любых положительных чисел x,y  выполнено неравенство       √ --
x+ y ≥ 2 xy  , получим:

5    1  v1   25   v2    4   v3
2 =(v1 + 16)+ (v2 + 49)+ (v3 + 49)≥

   ∘-----  ∘ -----  ∘ -----  (        )
≥ 2 1⋅-1 +2  25⋅ 1-+ 2 4⋅-1= 2 1+ 5+ 2  = 5
      16        49      49     4  7  7    2

Равенство достигается тогда и только тогда, когда слагаемые в левой части неравенства равны. Следовательно,

1-  v1 25-  v2 4-  v3
v1 = 16;v2 = 49;v3 = 49

то есть      км      км       км-
v1 = 4 ч ,v2 =35 ч ,v3 = 14 ч

Ответ:

 2∕7  часа со скоростью 14  км/ч.

Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!