Eksjö Stadslopp (lösning) |
Svar: ca 85 m Lösning: Antag, att han bör spurta x m Detta kan vi beskriva med följande uttryck: f(x) =(1000 - x)/4 + x/(7 - 0,02x) Vi kan behandla det här uttrycket som ett max- och minproblem, dvs. derivera uttrycket och sedan sätta derivatan lika med noll. Efter förenkling får vi x2 - 700x + 52500 = 0 x ≈ 85,4 (m) Anm.1: Om professor Kalkyl inte spurtat, hade hans tid blivit 4 min 10 s. Tack vare hans spurt blev tiden ca 4 min 4,8 s En utförligare lösning finns här Anm.2: Pelle P. har gjort följande påpekande: Vid just 150 meter blir ju hastigheten 4 m/s för att sedan minska ännu mer ju närmare starten man börjar spurta, så det lönar sig inte att spurta innan de 150 m. |
Antag, att han bör spurta x m
f(x) =(1000 - x)/4 + x/(7 - 0,02x)
f(x) = 250 - x/4 + x . (7 - 0,02x)-1
x . (7 - 0,02x)-1
deriveras enligt reglerna för "derivatan av en produkt" och "inre derivata"
f ' (x) = -1/4 + 1
. (7 - 0,02x)-1
+ x
. (7 - 0,02x)-2
. 0,02
Detta maxproblem löser vi genom att sätta derivatan lika med noll
-1/4 + 1
. (7 - 0,02x)-1
+ x
. (7 - 0,02x)-2
. 0,02 = 0
Multiplicera alla termerna med 4(7 - 0,02x)2
- (7 - 0,02x)2 + 4(7 - 0,02x)
+ 0,08x = 0
Efter förenkling får vi x2 - 700x + 52500 = 0
(x1
≈ 614,6 (m) Duger inte av två skäl:
1. x ska vara < 150
2. 7 - 0,2 .
614,6 ger en negativ spurthastighet)
x2
≈ 85,4 (m)