Краткое пояснение:
Метод: Скорость является первой производной от закона движения по времени.
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Найдем производную от функции x(t), чтобы получить выражение для скорости v(t).
\[ v(t) = x'(t) = \frac{d}{dt}\left(\frac{1}{3}t^3 - 5t^2 - 4t - 7\right) \]
\[ v(t) = \frac{1}{3}\cdot 3t^2 - 5\cdot 2t - 4 \]
\[ v(t) = t^2 - 10t - 4 \] - а) Найдем скорость в момент времени t=12 с:
\[ v(12) = (12)^2 - 10\cdot 12 - 4 \]
\[ v(12) = 144 - 120 - 4 \]
\[ v(12) = 20 \] м/с - б) Найдем момент времени, когда скорость равна 71 м/с:
\[ 71 = t^2 - 10t - 4 \]
\[ t^2 - 10t - 4 - 71 = 0 \]
\[ t^2 - 10t - 75 = 0 \]
Решим квадратное уравнение, используя дискриминант:
\[ D = b^2 - 4ac = (-10)^2 - 4\cdot 1\cdot (-75) = 100 + 300 = 400 \]
\[ t = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} \]
\[ t_1 = \frac{10 + \sqrt{400}}{2\cdot 1} = \frac{10 + 20}{2} = \frac{30}{2} = 15 \] с
\[ t_2 = \frac{10 - \sqrt{400}}{2\cdot 1} = \frac{10 - 20}{2} = \frac{-10}{2} = -5 \] с (не подходит, т.к. время не может быть отрицательным)
Ответ: а) 20 м/с; б) 15 с