Для нагревательного элемента некоторого прибора экспериментально была получена зависимость температуры (в К) от времени работы T=T0+bt+at2, где t — время (в мин), T0=1600 К, a=−5 К/мин2, b=105 К/мин. При температуре свыше 1870 К прибор может испортиться. Найдите, через какое наибольшее время после начала работы нужно отключить прибор.
Правильный ответ
3
Решение
Нужно найти момент времени, когда температура достигнет 1870 К: 1870=1600+105t−5t2. Перенесём всё в одну сторону: −5t2+105t+1600−1870=0, −5t2+105t−270=0. Умножим на −1: 5t2−105t+270=0. Разделим на 5: t2−21t+54=0. Решим квадратное уравнение: D=212−4⋅1⋅54=441−216=225. D=15. t=221±15. Корни: t1=221−15=3,t2=221+15=18. Температура превысит 1870 К после t=3 минут и останется выше до t=18 минут (так как парабола ветвями вниз). Значит, наибольшее время, когда температура ещё не превысила 1870 К — это t=3 минуты (перед тем, как она начнёт расти выше). Но вопрос: "через какое наибольшее время после начала работы нужно отключить прибор" — обычно это момент, когда температура достигает критического значения. Так как при t=3 температура равна 1870, а при t>3 она становится больше, то нужно отключить прибор до того, как она станет больше, то есть в момент t=3. Ответ: 3 минуты.