Limit of Distance on a Circular Track
Yayınlanma:
a ve b birer gerçel sayı olmak üzere, $\lim_{x \to 0} \frac{\sin ax}{bx} = \frac{a}{b}$ dir. Aşağıdaki dairesel bir pistin B noktasından A noktasına doğru belli bir hızla ilerleyen aracın görünümü verilmiştir. [Diagram of circle sector with points O, A, B and distances x(theta), y(theta)] Aracın bulunduğu konum B iken hareket ettikçe $m(\widehat{AOB}) = \theta$ değişmektedir. Araç hareket ettikçe A'ya kalan yolunun uzaklığı $\theta$'ya bağlı olarak $x(\theta)$ ile, A'ya en kısa uzaklığı da $\theta$'ya bağlı olarak $y(\theta)$ ile gösterilmektedir. Buna göre, $\lim_{{\theta} \to 0^+} \frac{x(\theta)}{y(\theta)}$ limitinin değeri kaçtır? A) $\frac{3}{2}$ B) $\frac{4}{3}$ C) $\frac{\pi}{2}$ D) $\frac{\pi}{3}$ E) 1
Soruda görsel içerik var: The image shows a circular track (a sector of a circle). Point O is the center. Point A is at the far left edge of the circular arc. Point B is another point on the arc. The angle between OA and OB is theta. The car is at point B. x(theta) represents the arc length along the circle from A to B. y(theta) represents the length of the straight line segment (chord) connecting A and B. There is an arrow indicating movement towards point A.
Animasyonlu Video Çözüm
İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.
Adım Adım Yazılı Çözüm
Merhaba Kerem, bu güzel geometri ve limit problemini adım adım çözelim.
İlk olarak dairesel pisti ve soruda verilen iki farklı uzunluk tanımını tahtada modelleyelim.
Geometrik Modeli Çıkarma
Pistin yarıçapına r diyelim. Soruda x teta ile gösterilen uzunluk, aracın yörüngesi üzerindeki yoludur, yani A ve B noktaları arasındaki dairesel yayın uzunluğudur.
Bir çemberde yay uzunluğu, yarıçap ile merkez açının radyan cinsinden değerinin çarpımına eşittir. Öyleyse x teta, r çarpı tetadır.
Şimdi diğer uzunluk olan y tetaya bakalım. Bu, aracın A noktasına en kısa, yani kuş uçuşu olan uzaklığıdır ve A ile B noktalarını birleştiren bir kiriştir.
Kiriş uzunluğunu rahat biçimde bulmak için merkezden kirişe bir dikme indiririz. Bir ikizkenar üçgende çizilen bu yükseklik, hem kirişi hem de tepe açısını iki eşit parçaya böler.
Oluşan dik üçgenin dar açısı teta bölü ikidir. Bu açının sinüsü, karşı dik kenar olan y tetanın yarısının, hipotenüs olan r'ye oranına eşittir.
Bu eşitliği düzenlersek y teta uzunluğunu, iki r çarpı sinüs teta bölü iki olarak buluruz. Geometrik kısmımızı tamamladık.
Şimdi sorunun esas istediği, yani teta sıfıra giderken bu iki uzunluğun oranının limitini kuralım.
Limit Hesabı
Çözümün devamı Solvi’de
9 adım daha kilitli. Tamamını animasyonlu ve sesli anlatımla ücretsiz izle.
Fotoğrafını çek, her soruyu böyle çöz.
Çözümün Devamını Ücretsiz İzleİndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye