ИИ-решебник / вопросы и практические задания. страница / 90
Ответ подготовлен нейросетью и может содержать ошибки
Объяснение и пошаговое решение
### Контрольные вопросы
1. **Функция прямой пропорциональности** — это функция, задаваемая формулой:
$$y = kx$$
где $x$ — независимая переменная (аргумент), $k$ — постоянное число, не равное нулю ($k \neq 0$), называемое коэффициентом пропорциональности.
*Пример:* $y = 3x$ (здесь $k = 3$).
2. **Угловой коэффициент** — это число $k$ перед переменной $x$ в формуле прямой пропорциональности $y = kx$ (или линейной функции $y = kx + b$). Он определяет угол наклона графика прямой к положительному направлению оси $Ox$.
Влияние знака $k$ на расположение графика:
- если $k > 0$, прямая образует острый угол с положительным направлением оси $Ox$ и расположена в I и III координатных четвертях;
- если $k < 0$, прямая образует тупой угол с положительным направлением оси $Ox$ и расположена во II и IV координатных четвертях.
*Пример:* график $y = 2x$ ($k > 0$) лежит в I и III четвертях; график $y = -2x$ ($k < 0$) лежит во II и IV четвертях.
3. **Линейной функцией** называется функция, задаваемая формулой:
$$y = kx + b$$
где $k$ и $b$ — некоторые действительные числа, $x$ — независимая переменная.
Графиком любой линейной функции является **прямая линия**.
4. График функции $y = kx + b$ пересекает ось ординат $Oy$ в точке с координатами $(0; b)$.
Если прямая пересекает ось $Oy$ в точке $(0; 3)$, то при $x = 0$ значение $y = 3$:
$$3 = k \cdot 0 + b \implies b = 3$$
Следовательно, свободный член $b$ равен $3$.
*Пример:* прямая $y = 4x + 3$ имеет свободный член $b = 3$ и пересекает ось $Oy$ в точке $(0; 3)$.
5. Прямая $y = kx + b$ ($k \neq 0, b \neq 0$) пересекает оси координат в точках $(0; b)$ и $\left(-\frac{b}{k}; 0\right)$, отсекая прямоугольный треугольник в одном из координатных углов (четвертей):
- **I координатная четверть:** отсекается, если $k < 0$ и $b > 0$.
*Пример:* $y = -x + 2$. Точки пересечения с осями: $(2; 0)$ и $(0; 2)$. Треугольник лежит в I четверти.
- **II координатная четверть:** отсекается, если $k > 0$ и $b > 0$.
*Пример:* $y = x + 2$. Точки пересечения с осями: $(-2; 0)$ и $(0; 2)$. Треугольник лежит во II четверти.
- **III координатная четверть:** отсекается, если $k < 0$ и $b < 0$.
*Пример:* $y = -x - 2$. Точки пересечения с осями: $(-2; 0)$ и $(0; -2)$. Треугольник лежит в III четверти.
- **IV координатная четверть:** отсекается, если $k > 0$ и $b < 0$.
*Пример:* $y = x - 2$. Точки пересечения с осями: $(2; 0)$ и $(0; -2)$. Треугольник лежит в IV четверти.
6. **Отличие уравнения прямой пропорциональности от линейной функции:**
Прямая пропорциональность $y = kx$ является частным случаем линейной функции $y = kx + b$ при свободном члене $b = 0$. Главное отличие состоит в том, что график прямой пропорциональности всегда обязательно проходит через начало координат — точку $(0; 0)$, а график линейной функции при $b \neq 0$ через начало координат не проходит, пересекая ось $Oy$ выше или ниже нуля (в точке $(0; b)$).
---
### Практическое задание. Определение высоты школьного здания
1) **Пропорциональность длины тела и длины его тени:**
Да, высота вертикального объекта и длина отбрасываемой им тени являются прямо пропорциональными величинами.
*Обоснование:* В фиксированный момент времени параллельные солнечные лучи падают на землю под одним и тем же углом. Вертикальный предмет, его тень и луч солнца образуют прямоугольный треугольник. Так как угол наклона лучей одинаков для всех предметов, эти треугольники подобны, а отношение высоты объекта к длине его тени является постоянной величиной — коэффициентом пропорциональности $k$:
$$k = \frac{h}{l}$$
*Пример измерения в $12^{00}$ дня:*
Если вертикальный шест высотой $h = 1\text{ м}$ отбрасывает тень длиной $l = 0{,}8\text{ м}$, то коэффициент пропорциональности равен:
$$k = \frac{1}{0{,}8} = 1{,}25$$
2) **Длина тени здания школы:**
В то же самое время ($12^{00}$) измеряется длина тени школьного здания от основания стены до края тени.
*Пример практического измерения:* пусть измеренная длина тени здания составила:
$$L = 9{,}6\text{ м}$$
3) **Вычисление высоты здания школы:**
Умножим найденную длину тени $L$ на коэффициент пропорциональности $k$:
$$H = k \cdot L$$
$$H = 1{,}25 \cdot 9{,}6 = 12\text{ м}$$
Приближенная высота трехэтажного школьного здания составляет $12\text{ м}$.
4) **Обоснование алгоритма определения высоты объекта:**
*Алгоритм:*
1. Взять шест известной длины $h$ (например, $1\text{ м}$ или $2\text{ м}$) и установить его строго вертикально на ровной поверхности.
2. Одновременно измерить длину тени шеста $l$ и длину тени измеряемого объекта $L$.
3. Вычислить коэффициент пропорциональности $k = \frac{h}{l}$.
4. Найти высоту объекта по формуле:
$$H = k \cdot L$$
*Обоснование:*
Шест высотой $h$ и его тень $l$ образуют катеты первого прямоугольного треугольника, а высота объекта $H$ и его тень $L$ — катеты второго прямоугольного треугольника. Поскольку солнечные лучи параллельны, острые углы падения лучей равны, следовательно, прямоугольные треугольники подобны (по острому углу). Из подобия треугольников следует равенство отношений соответствующих сторон:
$$\frac{H}{L} = \frac{h}{l} = k \implies H = k \cdot L$$
Этот метод позволяет бесконтактно и точно найти высоту любого труднодоступного вертикального объекта (здания, дерева, столба).
Оцени решение:
Спасибо за оценку!
Решебник / вопросы и практические задания. страница / 90