Matematika

Másodfokú egyenletek · 38. lecke

Szöveges feladatok mozgásról és munkavégzésről

Használj sebesség- és teljesítményadatokat másodfokú modellekben.

Értsd meg!

Mozgási alapmodell

Egyenletes mozgásnál s = vt, vagyis t = sv, v ≠ 0. Ha két azonos hosszúságú útra eltérő menetidő tartozik, az idők különbségét írjuk fel. A sebességek különbségét nem szabad az idők különbségével összekeverni. km/h sebességhez órában adott idő kell, így például 30 perc = 0,5 óra.

A modellezés és ellenőrzés menete

A változókat és mértékegységeket előre rögzítjük. A kiszámított eredményt az eredeti helyzetben ellenőrizzük: egy negatív idő vagy hossz matematikai gyök lehet, de nem megengedett válasz.
A változókat és mértékegységeket előre rögzítjük. A kiszámított eredményt az eredeti helyzetben ellenőrizzük: egy negatív idő vagy hossz matematikai gyök lehet, de nem megengedett válasz.

Munka és teljesítmény

Ha valaki x óra alatt végzi el a teljes munkát, óránként a munka 1x részét készíti el, állandó teljesítményt feltételezve. Két együtt dolgozó teljesítménye összeadódik. A munkaidők önmagukban nem adhatók össze: az 1x + 1y = 1t összefüggést használjuk a közös időhöz.

Kikötések és valós helyzet

Sebesség és munkaidő pozitív. Ha a második sebesség v − 10, v > 10 szükséges; ha a gyorsabb gép ideje x − 4, x > 4. A törtek eltávolítása után keletkező másodfokú egyenlet minden gyökét ehhez mérjük. Ellenőrzéskor az eredeti menetidőket vagy elkészült munkarészeket számítjuk.

Negatív kitevők: egymást követő felezések

2⁰=1; 2⁻¹=1/2; 2⁻²=1/4; 2⁻³=1/8. A kitevő eggyel csökkentése felezi az értéket. A negatív kitevő nem negatív számot, hanem reciprokot jelent.
2⁰=1; 2⁻¹=12; 2⁻²=14; 2⁻³=18. A kitevő eggyel csökkentése felezi az értéket. A negatív kitevő nem negatív számot, hanem reciprokot jelent.

Amit érdemes megjegyezni

  • s = vt; t = sv
  • 1x + 1y = 1t állandó, összeadódó teljesítmény esetén

Kidolgozott példák

1. példa

Két sebesség

120 km-en 20 km/h-val nagyobb sebesség fél órával rövidebb menetidőt ad.

  1. 120v − 120v + 20 = 0,5, v > 0.
  2. Szorzás után v² + 20v − 4800 = 0.
  3. Gyökök 60 és −80; a megfelelő sebesség 60 km/h.
  4. 12060 = 2 óra; 12080 = 1,5 óra.

2. példa

Két gép

Két gép külön-külön 8 és 12 óra alatt végez. Mennyi a közös idő?

  1. Az óránkénti teljesítmény 18 és 112.
  2. Összegük 324 + 224 = 524.
  3. A teljes munkához 245 = 4,8 óra kell.
  4. Ez 4 óra 48 perc, mindkét külön időnél rövidebb.

Ellenőrizd magad!

Először önállóan dolgozz! A válaszmezőben törtet billentyűzettel így adhatsz meg: „1/2”, tizedest vesszővel vagy ponttal. Több eredményt pontosvesszővel válassz el (például: 2; 3). Ha a kérdés sorrendet ad meg, kövesd azt. Intervallumot például így írhatsz: [2;3]. Ha a feladat a π együtthatóját kéri, csak a számot add meg. Logikai kérdésnél az „igaz” és „hamis” szavakat is használhatod.

Helyesen megoldva: 0 / 10

1. feladat

60 km-es úton 10 km/h-val nagyobb sebesség fél órát takarít meg. Mennyi a kisebb sebesség?

Megoldás és magyarázat

60v − 60v + 10 = 0,5 → v² + 10v − 1200 = 0; pozitív gyök 30.

2. feladat

Egy 6 és egy 3 órás teljesítményű gép együtt hány óra alatt végez?

Megoldás és magyarázat

16 + 13 = 12 → t = 2 óra.

3. feladat

Az egyik dolgozó ideje x, a másiké x + 6 óra. Együtt 4 óra alatt végeznek. Mennyi x?

Megoldás és magyarázat

1x + 1x + 6 = 14 → x² − 2x − 24 = 0; pozitív gyök 6.

4. feladat

45 perc hány óra?

Megoldás és magyarázat

4560 = 0,75 óra.

5. feladatBővítő gyakorlás · Alap

Egy autó 120 km-t tesz meg 60 km/h-val. Mennyi a menetidő órában?

Megoldás és magyarázat

t=sv=12060=2 óra.

6. feladatBővítő gyakorlás · Alap

Két gép külön-külön 4 és 4 óra alatt végez. Együtt hány óra kell?

Megoldás és magyarázat

1t=14+14=12; t=2.

7. feladatBővítő gyakorlás · Alkalmazás

Egy gép 2 óra, egy másik 4 óra alatt végez. Együtt hány óra kell?

Megoldás és magyarázat

1t=12+14=34; t=43 óra.

8. feladatBővítő gyakorlás · Alkalmazás

Ugyanazon 120 km-es úton a 60 és 120 km/h sebességhez tartozó idők különbsége hány óra?

Megoldás és magyarázat

12060−120120=2−22=1 óra.

9. feladatBővítő gyakorlás · Gondolkodtató

30 perc hány óra?

Megoldás és magyarázat

3060=24 óra.

10. feladatBővítő gyakorlás · Gondolkodtató

Igaz vagy hamis: két gép közös munkaideje a külön munkaidők összege.

Megoldás és magyarázat

Állandó, összeadódó teljesítménynél 1t=1t1+1t2. A közös idő mindkét külön időnél rövidebb.