Присоединиться

Математика·Тригонометрия·10–11 класс

Колесо обозрения: через сколько минут кабинка поднимется на 42,5 м

Условие

Кабинка колеса обозрения движется так, что её высота над землёй меняется по закону h(t) = 30 − 25·cos(πt/6), где h — высота в метрах, а t — время в минутах, прошедшее с момента посадки в нижней точке (аргумент косинуса измеряется в радианах). Через сколько минут после посадки кабинка впервые окажется на высоте 42,5 м?

Ответ

через 4 минуты

Решение по шагам

  1. Шаг 1. Читаем модель движения

    В формуле h(t)=3025cosπt6h(t)=30-25\cos\frac{\pi t}{6} число 30 м — высота оси колеса, 25 м — радиус. Период равен T=2ππ/6=12T=\dfrac{2\pi}{\pi/6}=12 минут: один оборот длится 12 минут. При t=0t=0 имеем h=3025=5h=30-25=5 м — это нижняя точка, всё согласуется с условием.

  2. Шаг 2. Составляем уравнение для нужной высоты

    Подставляем h=42,5h=42{,}5: 3025cosπt6=42,530-25\cos\dfrac{\pi t}{6}=42{,}5. Переносим: 25cosπt6=12,5-25\cos\dfrac{\pi t}{6}=12{,}5, делим на 25-25: cosπt6=0,5\cos\dfrac{\pi t}{6}=-0{,}5. Отрицательный косинус — признак того, что кабинка уже выше оси колеса, и это правдоподобно, ведь 42,5>3042{,}5>30.

Осталось ещё 3 шага — откроются после входа:

  • Шаг 3. Решаем уравнение относительно аргумента
  • Шаг 4. Выражаем время и берём наименьшее подходящее
  • Шаг 5. Проверяем ответ
Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Частые ошибки

  • Считать аргумент в градусах: в формуле стоит πt6\frac{\pi t}{6} радиан, и переводить это в градусы отдельно не нужно.

  • Ошибиться со знаком при переносе и получить cosπt6=0,5\cos\frac{\pi t}{6}=0{,}5, откуда неверный ответ t=2t=2 (при этом высота была бы всего 17,5 м).

  • Взять первый попавшийся корень из «минусовой» серии и ответить 8 минут — это второй по счёту момент, а не первый.

Другие задачи по теме «Тригонометрия»