Rastavljanje kvadratnog trinoma na linearne činioce
TEKST ZADATKA
Dva teretna voza, udaljena 300 km, kreću jedan drugome u susret. Prvi voz ima brzinu za 5 km/h veću od brzine drugog voza, zbog čega mu je potrebno za 7 časova kraće vreme da pređe polovinu puta, nego drugome da pređe ceo put od 300 km. Izračunati brzine oba voza i vreme kretanja.
REŠENJE ZADATKA
Neka je v1 brzina prvog voza, a v2 brzina drugog voza. Prema tekstu zadatka, brzina prvog voza je za 5 km/h veća od brzine drugog voza:
v1=v2+5
Vreme potrebno prvom vozu da pređe polovinu puta (150 km) je t1=v1150, a vreme potrebno drugom vozu da pređe ceo put (300 km) je t2=v2300. Prema uslovu zadatka, prvom vozu je potrebno 7 časova manje za taj deo puta:
v1150=v2300−7
Zamenjujemo v1 sa v2+5 u jednačinu:
v2+5150=v2300−7
Množimo celu jednačinu sa v2(v2+5) kako bismo se oslobodili razlomaka (uz uslov v2>0):
150v2=300(v2+5)−7v2(v2+5)
Sređujemo jednačinu množenjem članova:
150v2=300v2+1500−7v22−35v2
Prebacujemo sve članove na levu stranu kako bismo dobili kvadratnu jednačinu u standardnom obliku:
7v22+150v2−300v2+35v2−1500=0
Grupišemo slične članove:
7v22−115v2−1500=0
Rešavamo kvadratnu jednačinu koristeći formulu v2=2a−b±b2−4ac:
v2=2⋅7−(−115)±(−115)2−4⋅7⋅(−1500)
Računamo vrednost diskriminante:
v2=14115±13225+42000=14115±55225
Koren iz 55225 je 235, pa dobijamo dva rešenja:
v2=14115±235
Računamo oba rešenja:
v2(1)=14350=25,v2(2)=14−120=−760
Pošto brzina mora biti pozitivna, odbacujemo negativno rešenje. Dakle, brzina drugog voza je:
v2=25 km/h
Sada računamo brzinu prvog voza:
v1=25+5=30 km/h
Vreme kretanja do susreta računamo tako što ukupan put podelimo sa zbirom brzina oba voza (relativna brzina približavanja):
t=v1+v2s
Zamenjujemo poznate vrednosti i računamo vreme kretanja: