Страница 141 - гдз по алгебре 9 класс учебник Никольский, Потапов

Авторы: Никольский С. М., Потапов М. К., Решетников Н. Н., Шевкин А. В.
Тип: Учебник
Серия: мгу - школе
Издательство: Просвещение
Год издания: 2019 - 2025
Цвет обложки: зелёный в сеточку
ISBN: 978-5-09-087635-3
Допущено Министерством просвещения Российской Федерации
Популярные ГДЗ в 9 классе
Cтраница 141

№497 (с. 141)
Условие. №497 (с. 141)

497. a) Какую геометрическую прогрессию называют бесконечно убывающей?
б) Придумайте пример бесконечно убывающей геометрической прогрессии, которая не является убывающей последовательностью.
Решение 1. №497 (с. 141)

Решение 2. №497 (с. 141)

Решение 3. №497 (с. 141)
а) Бесконечно убывающей геометрической прогрессией называют геометрическую прогрессию $(b_n)$, знаменатель $q$ которой удовлетворяет условию $|q| < 1$.
Это означает, что знаменатель прогрессии по модулю (по абсолютной величине) должен быть меньше единицы. Главной особенностью таких прогрессий является то, что сумма их бесконечного числа членов сходится к конечному значению, которое можно вычислить по формуле $S = \frac{b_1}{1-q}$, где $b_1$ — первый член прогрессии. Сами члены такой прогрессии по абсолютной величине неограниченно приближаются к нулю с ростом их номера $n$.
Ответ: Бесконечно убывающей называют геометрическую прогрессию, у которой модуль знаменателя $q$ меньше единицы, то есть $|q| < 1$.
б) Чтобы найти пример бесконечно убывающей геометрической прогрессии, которая не является убывающей последовательностью, нужно выбрать знаменатель $q$ так, чтобы выполнялось условие $|q| < 1$, но при этом последовательность не была монотонно убывающей (то есть чтобы не для всех $n$ выполнялось неравенство $b_{n+1} < b_n$).
Такая ситуация возникает, если выбрать отрицательный знаменатель $q$ из интервала $(-1, 0)$. В этом случае знаки членов прогрессии будут чередоваться, и последовательность будет колебаться, а не монотонно убывать или возрастать.
Рассмотрим в качестве примера геометрическую прогрессию, у которой первый член $b_1 = 10$, а знаменатель $q = -\frac{1}{2}$.
Эта прогрессия является бесконечно убывающей, так как ее знаменатель удовлетворяет условию $|q| = |-\frac{1}{2}| = \frac{1}{2} < 1$.
Выпишем несколько первых членов этой прогрессии: $b_1 = 10$; $b_2 = 10 \cdot (-\frac{1}{2}) = -5$; $b_3 = -5 \cdot (-\frac{1}{2}) = 2.5$; $b_4 = 2.5 \cdot (-\frac{1}{2}) = -1.25$ и так далее. Мы получили последовательность: $10, -5, 2.5, -1.25, \dots$
Эта последовательность не является убывающей. Убывающая последовательность требует, чтобы каждый следующий член был строго меньше предыдущего. В нашем примере второй член меньше первого ($b_2 < b_1$, так как $-5 < 10$), но третий член больше второго ($b_3 > b_2$, так как $2.5 > -5$). Поскольку условие $b_{n+1} < b_n$ выполняется не для всех $n$, данная последовательность не является убывающей.
Ответ: Примером может служить прогрессия с первым членом $b_1=10$ и знаменателем $q = -0.5$, то есть последовательность $10, -5, 2.5, -1.25, \ldots$
№498 (с. 141)
Условие. №498 (с. 141)

498. Вычислите сумму бесконечно убывающей геометрической прогрессии ${a_n}$, если:
а) $a_1 = 4, q = \frac{1}{2}$;
б) $a_1 = 4, q = -\frac{1}{2}$;
в) $a_1 = 5, q = \frac{1}{10}$;
г) $a_1 = 5, q = -\frac{1}{10}$.
Решение 1. №498 (с. 141)

Решение 2. №498 (с. 141)

Решение 3. №498 (с. 141)
Для вычисления суммы бесконечно убывающей геометрической прогрессии используется формула $S = \frac{a_1}{1 - q}$, где $a_1$ — первый член прогрессии, а $q$ — её знаменатель. Геометрическая прогрессия является бесконечно убывающей, если модуль её знаменателя меньше единицы, то есть $|q| < 1$. Для всех заданных случаев это условие выполняется.
а)
Дано: первый член прогрессии $a_1 = 4$ и знаменатель $q = \frac{1}{2}$.
Так как $|q| = |\frac{1}{2}| = \frac{1}{2} < 1$, прогрессия является бесконечно убывающей. Применим формулу суммы:
$S = \frac{a_1}{1 - q} = \frac{4}{1 - \frac{1}{2}} = \frac{4}{\frac{2}{2} - \frac{1}{2}} = \frac{4}{\frac{1}{2}} = 4 \cdot 2 = 8$.
Ответ: 8.
б)
Дано: первый член прогрессии $a_1 = 4$ и знаменатель $q = -\frac{1}{2}$.
Так как $|q| = |-\frac{1}{2}| = \frac{1}{2} < 1$, прогрессия является бесконечно убывающей. Применим формулу суммы:
$S = \frac{a_1}{1 - q} = \frac{4}{1 - (-\frac{1}{2})} = \frac{4}{1 + \frac{1}{2}} = \frac{4}{\frac{3}{2}} = 4 \cdot \frac{2}{3} = \frac{8}{3}$.
Ответ: $\frac{8}{3}$.
в)
Дано: первый член прогрессии $a_1 = 5$ и знаменатель $q = \frac{1}{10}$.
Так как $|q| = |\frac{1}{10}| = \frac{1}{10} < 1$, прогрессия является бесконечно убывающей. Применим формулу суммы:
$S = \frac{a_1}{1 - q} = \frac{5}{1 - \frac{1}{10}} = \frac{5}{\frac{10}{10} - \frac{1}{10}} = \frac{5}{\frac{9}{10}} = 5 \cdot \frac{10}{9} = \frac{50}{9}$.
Ответ: $\frac{50}{9}$.
г)
Дано: первый член прогрессии $a_1 = 5$ и знаменатель $q = -\frac{1}{10}$.
Так как $|q| = |-\frac{1}{10}| = \frac{1}{10} < 1$, прогрессия является бесконечно убывающей. Применим формулу суммы:
$S = \frac{a_1}{1 - q} = \frac{5}{1 - (-\frac{1}{10})} = \frac{5}{1 + \frac{1}{10}} = \frac{5}{\frac{11}{10}} = 5 \cdot \frac{10}{11} = \frac{50}{11}$.
Ответ: $\frac{50}{11}$.
№499 (с. 141)
Условие. №499 (с. 141)

499. Обратите в обыкновенную дробь бесконечную периодическую десятичную дробь:
а) $0.\overline{3}$; б) $0.\overline{8}$; в) $0.\overline{5}$;
г) $0.\overline{13}$; д) $0.\overline{27}$; е) $0.\overline{45}$;
ж) $0.\overline{123}$; з) $0.\overline{456}$; и) $0.\overline{1999}$;
к) $0.5\overline{7}$; л) $0.23\overline{8}$; м) $0.2\overline{38}$.
Решение 1. №499 (с. 141)

Решение 2. №499 (с. 141)


Решение 3. №499 (с. 141)
а) 0,(3)
Пусть $x = 0,(3)$. Это означает $x = 0,333...$
Умножим обе части уравнения на 10, чтобы сдвинуть запятую на один знак вправо:
$10x = 3,333...$
Теперь вычтем исходное уравнение из полученного:
$10x - x = 3,333... - 0,333...$
$9x = 3$
Решим уравнение относительно $x$:
$x = \frac{3}{9}$
Сократим дробь:
$x = \frac{1}{3}$
Ответ: $\frac{1}{3}$
б) 0,(8)
Пусть $x = 0,(8) = 0,888...$
Умножим на 10: $10x = 8,888...$
Вычтем $x$ из $10x$:
$10x - x = 8,888... - 0,888...$
$9x = 8$
$x = \frac{8}{9}$
Ответ: $\frac{8}{9}$
в) 0,(5)
Пусть $x = 0,(5) = 0,555...$
Умножим на 10: $10x = 5,555...$
Вычтем $x$ из $10x$:
$10x - x = 5,555... - 0,555...$
$9x = 5$
$x = \frac{5}{9}$
Ответ: $\frac{5}{9}$
г) 0,(13)
Пусть $x = 0,(13) = 0,131313...$
В периоде две цифры, поэтому умножим на 100:
$100x = 13,131313...$
Вычтем $x$ из $100x$:
$100x - x = 13,1313... - 0,1313...$
$99x = 13$
$x = \frac{13}{99}$
Ответ: $\frac{13}{99}$
д) 0,(27)
Пусть $x = 0,(27) = 0,272727...$
Умножим на 100: $100x = 27,2727...$
Вычтем $x$ из $100x$:
$100x - x = 27,2727... - 0,2727...$
$99x = 27$
$x = \frac{27}{99}$
Сократим дробь на 9:
$x = \frac{27 \div 9}{99 \div 9} = \frac{3}{11}$
Ответ: $\frac{3}{11}$
е) 0,(45)
Пусть $x = 0,(45) = 0,454545...$
Умножим на 100: $100x = 45,4545...$
Вычтем $x$ из $100x$:
$100x - x = 45,4545... - 0,4545...$
$99x = 45$
$x = \frac{45}{99}$
Сократим дробь на 9:
$x = \frac{45 \div 9}{99 \div 9} = \frac{5}{11}$
Ответ: $\frac{5}{11}$
ж) 0,(123)
Пусть $x = 0,(123) = 0,123123...$
В периоде три цифры, умножим на 1000:
$1000x = 123,123123...$
Вычтем $x$ из $1000x$:
$1000x - x = 123,123... - 0,123...$
$999x = 123$
$x = \frac{123}{999}$
Сократим дробь на 3:
$x = \frac{123 \div 3}{999 \div 3} = \frac{41}{333}$
Ответ: $\frac{41}{333}$
з) 0,(456)
Пусть $x = 0,(456) = 0,456456...$
Умножим на 1000: $1000x = 456,456456...$
Вычтем $x$ из $1000x$:
$1000x - x = 456,456... - 0,456...$
$999x = 456$
$x = \frac{456}{999}$
Сократим дробь на 3:
$x = \frac{456 \div 3}{999 \div 3} = \frac{152}{333}$
Ответ: $\frac{152}{333}$
и) 0,(1999)
Пусть $x = 0,(1999) = 0,19991999...$
В периоде четыре цифры, умножим на 10000:
$10000x = 1999,1999...$
Вычтем $x$ из $10000x$:
$10000x - x = 1999,1999... - 0,1999...$
$9999x = 1999$
$x = \frac{1999}{9999}$
Ответ: $\frac{1999}{9999}$
к) 0,5(7)
Пусть $x = 0,5(7) = 0,5777...$
Умножим на 10, чтобы часть до периода оказалась слева от запятой:
$10x = 5,777...$
Умножим на 100, чтобы сдвинуть один период влево:
$100x = 57,777...$
Вычтем первое уравнение из второго:
$100x - 10x = 57,777... - 5,777...$
$90x = 52$
$x = \frac{52}{90}$
Сократим дробь на 2:
$x = \frac{26}{45}$
Ответ: $\frac{26}{45}$
л) 0,23(8)
Пусть $x = 0,23(8) = 0,23888...$
Умножим на 100, чтобы непериодическая часть (23) оказалась слева от запятой:
$100x = 23,888...$
Умножим на 1000, чтобы сдвинуть один период (8) влево:
$1000x = 238,888...$
Вычтем первое уравнение из второго:
$1000x - 100x = 238,888... - 23,888...$
$900x = 215$
$x = \frac{215}{900}$
Сократим дробь на 5:
$x = \frac{215 \div 5}{900 \div 5} = \frac{43}{180}$
Ответ: $\frac{43}{180}$
м) 0,2(38)
Пусть $x = 0,2(38) = 0,2383838...$
Умножим на 10: $10x = 2,3838...$
Период состоит из двух цифр, поэтому умножим $10x$ на 100 (или исходное $x$ на 1000):
$1000x = 238,3838...$
Вычтем первое уравнение из второго:
$1000x - 10x = 238,3838... - 2,3838...$
$990x = 236$
$x = \frac{236}{990}$
Сократим дробь на 2:
$x = \frac{236 \div 2}{990 \div 2} = \frac{118}{495}$
Ответ: $\frac{118}{495}$
№500 (с. 141)
Условие. №500 (с. 141)

500. Доказываем. Задача П. Ферма (1601–1665). Докажите, что для бесконечно убывающей геометрической прогрессии $\{a_n\}$, имеющей сумму S, выполняется равенство
$ \frac{S}{S-a_1} = \frac{a_1}{a_2} $.
Решение 1. №500 (с. 141)

Решение 2. №500 (с. 141)

Решение 3. №500 (с. 141)
Пусть дана бесконечно убывающая геометрическая прогрессия $\{a_n\}$ с первым членом $a_1$ и знаменателем $q$. Условие того, что прогрессия является бесконечно убывающей, означает, что $|q| < 1$.
Сумма $S$ такой прогрессии вычисляется по известной формуле: $$ S = \frac{a_1}{1 - q} $$ Для существования суммы необходимо, чтобы $a_1 \neq 0$ и $q \neq 1$. Также из условия задачи следует, что $a_2 \neq 0$, а значит $q \neq 0$.
Наша задача — доказать равенство: $$ \frac{S}{S - a_1} = \frac{a_1}{a_2} $$ Для этого преобразуем левую часть равенства, подставив в нее формулу для суммы $S$.
Сначала рассмотрим выражение в знаменателе левой части, $S - a_1$: $$ S - a_1 = \frac{a_1}{1 - q} - a_1 $$ Приводя к общему знаменателю, получаем: $$ S - a_1 = \frac{a_1 - a_1(1 - q)}{1 - q} = \frac{a_1 - a_1 + a_1q}{1 - q} = \frac{a_1q}{1 - q} $$
Теперь подставим выражения для $S$ и $S - a_1$ в левую часть доказываемого равенства: $$ \frac{S}{S - a_1} = \frac{\frac{a_1}{1 - q}}{\frac{a_1q}{1 - q}} $$
Чтобы разделить одну дробь на другую, нужно первую дробь умножить на перевернутую вторую: $$ \frac{a_1}{1 - q} \cdot \frac{1 - q}{a_1q} $$ Сокращаем одинаковые множители $(1 - q)$ в числителе и знаменателе, а также $a_1$ (так как $a_1 \neq 0$): $$ \frac{S}{S - a_1} = \frac{1}{q} $$
Теперь рассмотрим правую часть равенства, $\frac{a_1}{a_2}$.
По определению геометрической прогрессии, ее второй член $a_2$ равен первому члену, умноженному на знаменатель прогрессии: $a_2 = a_1q$. Подставим это в правую часть: $$ \frac{a_1}{a_2} = \frac{a_1}{a_1q} $$ Сократив $a_1$, получаем: $$ \frac{a_1}{a_2} = \frac{1}{q} $$
Мы получили, что и левая, и правая части исходного равенства равны одному и тому же выражению $\frac{1}{q}$. Следовательно, равенство верно. $$ \frac{S}{S - a_1} = \frac{1}{q} \quad \text{и} \quad \frac{a_1}{a_2} = \frac{1}{q} \implies \frac{S}{S - a_1} = \frac{a_1}{a_2} $$ Что и требовалось доказать.
Ответ: Равенство $\frac{S}{S - a_1} = \frac{a_1}{a_2}$ доказано путем преобразования обеих его частей к одному и тому же виду $\frac{1}{q}$.
№501 (с. 141)
Условие. №501 (с. 141)

501. Найдите сумму бесконечно убывающей геометрической прогрессии:
a) $\frac{\sqrt{3}+1}{\sqrt{3}-1}$; 1; $\frac{\sqrt{3}-1}{\sqrt{3}+1}$; ...
б) $\frac{\sqrt{2}+1}{\sqrt{2}-1}$; 1; $\frac{\sqrt{2}-1}{\sqrt{2}+1}$; ...
Решение 1. №501 (с. 141)

Решение 2. №501 (с. 141)

Решение 3. №501 (с. 141)
а) Для нахождения суммы бесконечно убывающей геометрической прогрессии используется формула $S = \frac{b_1}{1 - q}$, где $b_1$ — первый член прогрессии, а $q$ — её знаменатель (при условии, что $|q| < 1$).
В данной прогрессии первый член $b_1 = \frac{\sqrt{3}+1}{\sqrt{3}-1}$. Упростим это выражение, избавившись от иррациональности в знаменателе:
$b_1 = \frac{\sqrt{3}+1}{\sqrt{3}-1} \cdot \frac{\sqrt{3}+1}{\sqrt{3}+1} = \frac{(\sqrt{3}+1)^2}{(\sqrt{3})^2 - 1^2} = \frac{3 + 2\sqrt{3} + 1}{3 - 1} = \frac{4 + 2\sqrt{3}}{2} = 2 + \sqrt{3}$.
Теперь найдем знаменатель прогрессии $q$, разделив второй член на первый ($q = b_2 / b_1$):
$q = \frac{1}{b_1} = \frac{1}{2 + \sqrt{3}}$.
Упростим выражение для $q$:
$q = \frac{1}{2 + \sqrt{3}} \cdot \frac{2 - \sqrt{3}}{2 - \sqrt{3}} = \frac{2 - \sqrt{3}}{2^2 - (\sqrt{3})^2} = \frac{2 - \sqrt{3}}{4 - 3} = 2 - \sqrt{3}$.
Проверим, является ли прогрессия бесконечно убывающей. Для этого необходимо, чтобы выполнялось условие $|q| < 1$.
Так как $\sqrt{3} \approx 1.732$, то $q = 2 - \sqrt{3} \approx 2 - 1.732 = 0.268$.
Поскольку $0 < q < 1$, условие $|q| < 1$ выполняется.
Теперь можем вычислить сумму прогрессии:
$S = \frac{b_1}{1 - q} = \frac{2 + \sqrt{3}}{1 - (2 - \sqrt{3})} = \frac{2 + \sqrt{3}}{1 - 2 + \sqrt{3}} = \frac{2 + \sqrt{3}}{\sqrt{3} - 1}$.
Избавимся от иррациональности в знаменателе полученного выражения:
$S = \frac{2 + \sqrt{3}}{\sqrt{3} - 1} \cdot \frac{\sqrt{3} + 1}{\sqrt{3} + 1} = \frac{(2 + \sqrt{3})(\sqrt{3} + 1)}{(\sqrt{3})^2 - 1^2} = \frac{2\sqrt{3} + 2 + 3 + \sqrt{3}}{3 - 1} = \frac{5 + 3\sqrt{3}}{2}$.
Ответ: $\frac{5 + 3\sqrt{3}}{2}$.
б) Решим этот пункт аналогично предыдущему. Сначала найдем и упростим первый член прогрессии $b_1$:
$b_1 = \frac{\sqrt{2}+1}{\sqrt{2}-1} = \frac{\sqrt{2}+1}{\sqrt{2}-1} \cdot \frac{\sqrt{2}+1}{\sqrt{2}+1} = \frac{(\sqrt{2}+1)^2}{(\sqrt{2})^2 - 1^2} = \frac{2 + 2\sqrt{2} + 1}{2 - 1} = 3 + 2\sqrt{2}$.
Теперь находим знаменатель прогрессии $q$:
$q = \frac{b_2}{b_1} = \frac{1}{3 + 2\sqrt{2}}$.
Упростим $q$:
$q = \frac{1}{3 + 2\sqrt{2}} \cdot \frac{3 - 2\sqrt{2}}{3 - 2\sqrt{2}} = \frac{3 - 2\sqrt{2}}{3^2 - (2\sqrt{2})^2} = \frac{3 - 2\sqrt{2}}{9 - 8} = 3 - 2\sqrt{2}$.
Проверим условие $|q| < 1$.
Так как $\sqrt{2} \approx 1.414$, то $2\sqrt{2} \approx 2.828$.
$q = 3 - 2\sqrt{2} \approx 3 - 2.828 = 0.172$.
Поскольку $0 < q < 1$, условие $|q| < 1$ выполняется.
Вычисляем сумму прогрессии по формуле $S = \frac{b_1}{1 - q}$:
$S = \frac{3 + 2\sqrt{2}}{1 - (3 - 2\sqrt{2})} = \frac{3 + 2\sqrt{2}}{1 - 3 + 2\sqrt{2}} = \frac{3 + 2\sqrt{2}}{2\sqrt{2} - 2} = \frac{3 + 2\sqrt{2}}{2(\sqrt{2} - 1)}$.
Упростим итоговое выражение, избавившись от иррациональности в знаменателе:
$S = \frac{3 + 2\sqrt{2}}{2(\sqrt{2} - 1)} \cdot \frac{\sqrt{2} + 1}{\sqrt{2} + 1} = \frac{(3 + 2\sqrt{2})(\sqrt{2} + 1)}{2((\sqrt{2})^2 - 1^2)} = \frac{3\sqrt{2} + 3 + 2 \cdot 2 + 2\sqrt{2}}{2(2 - 1)} = \frac{5\sqrt{2} + 7}{2}$.
Ответ: $\frac{7 + 5\sqrt{2}}{2}$.
№502 (с. 141)
Условие. №502 (с. 141)

$\sqrt{2} - 1$, $\sqrt{2} + 1$
502. Дан острый угол, величина которого равна $\alpha$. На его стороне на расстоянии $l$ от вершины отметили точку $A_1$. Из неё провели перпендикуляр $A_1A_2$ ко второй стороне угла, из точки $A_2$ провели перпендикуляр $A_2A_3$ к первой стороне и т. д. (рис. 61). Получилась ломаная с бесконечным числом звеньев. Вычислите её длину, если:
a) $l = 1 \text{ м}$, $\alpha = 45^\circ$;
б) $l = 1 \text{ м}$, $\alpha = 30^\circ$.
Рис. 61
Решение 1. №502 (с. 141)

Решение 2. №502 (с. 141)

Решение 3. №502 (с. 141)
Длина ломаной представляет собой сумму длин её звеньев $A_1A_2, A_2A_3, A_3A_4, \dots$. Найдём длины этих звеньев, чтобы определить закономерность.
Рассмотрим прямоугольный треугольник $\triangle AA_1A_2$ (с прямым углом при вершине $A_2$). По условию, гипотенуза $AA_1 = l$, а угол $\angle A_1AA_2 = \alpha$.
Длина первого звена $A_1A_2$ (катета, противолежащего углу $\alpha$) равна: $|A_1A_2| = |AA_1| \sin \alpha = l \sin \alpha$.
Длина катета $AA_2$ (прилежащего к углу $\alpha$) равна: $|AA_2| = |AA_1| \cos \alpha = l \cos \alpha$.
Далее рассмотрим прямоугольный треугольник $\triangle AA_2A_3$ (с прямым углом при $A_3$). Его гипотенузой является отрезок $AA_2$, длина которого $|AA_2| = l \cos \alpha$. Угол $\angle A_2AA_3$ также равен $\alpha$.
Длина второго звена $A_2A_3$ равна: $|A_2A_3| = |AA_2| \sin \alpha = (l \cos \alpha) \sin \alpha = l \sin \alpha \cos \alpha$.
Длина катета $AA_3$ равна: $|AA_3| = |AA_2| \cos \alpha = (l \cos \alpha) \cos \alpha = l \cos^2 \alpha$.
Продолжая этот процесс, для третьего звена $A_3A_4$ из $\triangle AA_3A_4$ (гипотенуза $AA_3$) получим:
$|A_3A_4| = |AA_3| \sin \alpha = (l \cos^2 \alpha) \sin \alpha = l \sin \alpha \cos^2 \alpha$.
Таким образом, длины звеньев ломаной ($|A_1A_2|, |A_2A_3|, |A_3A_4|, \dots$) образуют бесконечно убывающую геометрическую прогрессию. Первый член этой прогрессии $b_1 = l \sin \alpha$, а знаменатель прогрессии $q = \frac{|A_2A_3|}{|A_1A_2|} = \frac{l \sin \alpha \cos \alpha}{l \sin \alpha} = \cos \alpha$.
Так как по условию угол $\alpha$ острый, то $0 < \alpha < 90^\circ$, и следовательно, $0 < \cos \alpha < 1$. Это означает, что $|q| < 1$, и сумма данной геометрической прогрессии существует.
Сумма членов бесконечно убывающей геометрической прогрессии вычисляется по формуле $S = \frac{b_1}{1-q}$. В нашем случае, искомая длина ломаной $L$ равна этой сумме:
$L = \frac{l \sin \alpha}{1 - \cos \alpha}$
Теперь вычислим длину ломаной для заданных значений.
а) При $l=1$ м и $\alpha = 45^\circ$ имеем:
$\sin 45^\circ = \frac{\sqrt{2}}{2}$
$\cos 45^\circ = \frac{\sqrt{2}}{2}$
Подставляем эти значения в полученную формулу:
$L = \frac{1 \cdot \sin 45^\circ}{1 - \cos 45^\circ} = \frac{\frac{\sqrt{2}}{2}}{1 - \frac{\sqrt{2}}{2}} = \frac{\frac{\sqrt{2}}{2}}{\frac{2-\sqrt{2}}{2}} = \frac{\sqrt{2}}{2-\sqrt{2}}$
Для упрощения выражения избавимся от иррациональности в знаменателе, умножив числитель и знаменатель на сопряженное выражение $(2+\sqrt{2})$:
$L = \frac{\sqrt{2}(2+\sqrt{2})}{(2-\sqrt{2})(2+\sqrt{2})} = \frac{2\sqrt{2} + (\sqrt{2})^2}{2^2 - (\sqrt{2})^2} = \frac{2\sqrt{2} + 2}{4 - 2} = \frac{2(\sqrt{2} + 1)}{2} = \sqrt{2} + 1$ м.
Ответ: $(\sqrt{2} + 1)$ м.
б) При $l=1$ м и $\alpha = 30^\circ$ имеем:
$\sin 30^\circ = \frac{1}{2}$
$\cos 30^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2}$
Подставляем эти значения в формулу:
$L = \frac{1 \cdot \sin 30^\circ}{1 - \cos 30^\circ} = \frac{\frac{1}{2}}{1 - \frac{\sqrt{3}}{2}} = \frac{\frac{1}{2}}{\frac{2-\sqrt{3}}{2}} = \frac{1}{2-\sqrt{3}}$
Избавимся от иррациональности в знаменателе, умножив числитель и знаменатель на сопряженное выражение $(2+\sqrt{3})$:
$L = \frac{1(2+\sqrt{3})}{(2-\sqrt{3})(2+\sqrt{3})} = \frac{2+\sqrt{3}}{2^2 - (\sqrt{3})^2} = \frac{2+\sqrt{3}}{4 - 3} = \frac{2+\sqrt{3}}{1} = 2 + \sqrt{3}$ м.
Ответ: $(2 + \sqrt{3})$ м.
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.