一质点从点 O 出发并在一条直线上运动,其速度 m/s 由 给出,其中 是离开 O 后的时间(以秒为单位)。
- (a)
求质点瞬时静止时的 值。
- (b)
计算质点在第一秒内行驶的距离。
- (c)
解释为什么该质点的速度不能超过某个特定值。
它不会直接告诉你答案,而是问你卡在哪一步看看 AI 是怎么陪你一步步弄懂这道题的
完整解法
8(a)
1. Set velocity to zero for instantaneous rest
For the particle to be instantaneously at rest, .
2. Solve the exponential equation using natural logarithms
Take the natural logarithm () of both sides:
3. Calculate the final value of $t$
8(b)
1. Identify the time when the particle is at rest (from part a) to split the distance calculation.
From part (a), when .
s.
Since , the particle changes direction within the first second.
2. Find the displacement function $s(t)$ by integrating the velocity.
3. Evaluate the displacement at $t = 0$, $t = \frac{3 - \ln 5}{2}$, and $t = 1$.
Let .
4. Calculate the total distance travelled.
Distance
m (to 3 s.f.)
m
8(c)
1. Identify the range of the exponential term
For all real values of , the exponential function is always positive, so .
2. Deduce the upper bound for the velocity
Since we are subtracting a positive value from 5, . Thus, the velocity cannot exceed 5 m/s.
Since for all , must always be strictly less than 5. Therefore, the velocity cannot exceed 5 m/s.
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