3.15. What tools are typically found on a fire safety board for extinguishing fires (bucket, shovel, crowbar, etc.)?
3.15. What tools are typically found on a fire safety board for extinguishing fires (bucket, shovel, crowbar, etc.)? Generally, the buckets available there have a conical shape. Figure 3.19 shows a cross-sectional view of such a bucket with water. According to this figure: 1) express the area S of the section filled with water in terms of X = AD = AE, where AB = AC = 40 cm and BAC = 45°; 2) plot the graph of the function S = S(x) in a rectangular coordinate system; 3) determine the domain of the function S = S(x) and draw a conclusion based on the constructed graph.
Сквозь_Песок 3
На пожарной доске для тушения пожара обычно находятся следующие инструменты: ведро, лопата, ломик и т.д.Теперь перейдем к решению задачи:
1) Для начала, давайте рассмотрим фигуру 3.19. У нас есть треугольник ABC, где AB = AC = 40 см и угол BAC = 45°.
Мы хотим выразить площадь S сечения, заполненного водой, через X = AD = AE.
Чтобы найти площадь треугольника ABC, мы можем использовать формулу для площади треугольника: S = 0.5 * AB * AC * sin(BAC).
Для начала, найдем длину стороны BC. Из прямоугольного треугольника ABD можно использовать теорему Пифагора:
BD² = AB² + AD²
BD² = 40² + X²
BD = √(40² + X²)
Теперь мы можем найти площадь треугольника ABC:
S₁ = 0.5 * AB * AC * sin(BAC)
= 0.5 * 40 * 40 * sin(45°)
= 800 * (√2)/2
= 400√2
Теперь рассмотрим сегмент с углом BAC. Мы можем разделить его на два прямоугольных треугольника BAC и BDC.
Площадь сегмента BAC равна площади треугольника BAC минус площадь треугольника BDC:
S = S₁ - S₂
Чтобы найти площадь треугольника BAC, мы можем использовать формулу для площади треугольника: S₂ = 0.5 * BD * BC * sin(BAC)
S₂ = 0.5 * √(40² + X²) * BC * sin(BAC)
S₂ = 0.5 * √(40² + X²) * 40 * sin(45°)
S₂ = 20√2 * √(1600 + X²)
Теперь у нас есть выражения для S₁ и S₂. Выражение для площади сечения S заполненного водой будет:
S = S₁ - S₂
S = 400√2 - 20√2 * √(1600 + X²)
Таким образом, площадь сечения S заполненного водой выражается через X = AD = AE:
S = 400√2 - 20√2 * √(1600 + X²)
2) Теперь построим график функции S = S(x) в прямоугольной системе координат. Выберем ось X для значений X = AD = AE и ось Y для значений площади S.
3) Определим область определения функции S = S(x). Поскольку мы не можем извлекать квадратный корень из отрицательного числа, необходимо, чтобы \(1600 + X^2 \geq 0\). Решим это неравенство:
1600 + X^2 \geq 0
X^2 \geq -1600
X \geq \sqrt{-1600} (X не может быть меньше, чем -40)
Таким образом, область определения функции S = S(x) - это X, где X больше или равно -40.
Если построить график, мы увидим, что площадь S(x) возрастает с увеличением X и достигает максимального значения, когда X = -40.
Основываясь на построенном графике, можно сделать вывод, что площадь сечения, заполненная водой, увеличивается, когда X увеличивается, и достигает максимального значения при X = -40.