Для того чтобы найти момент времени, в который две материальные точки встретятся, нужно приравнять их координаты. У нас есть две функции, описывающие движение точек:
- ( x_1(t) = 2 + 2t )
- ( x_2(t) = 12 - 3t )
Чтобы точки встретились, их координаты должны быть равны в один и тот же момент времени:
[ 2 + 2t = 12 - 3t ]
Решим это уравнение относительно времени ( t ):
Переносим все члены с ( t ) на одну сторону уравнения, а все числа на другую:
[ 2 + 2t + 3t = 12 ]
[ 2 + 5t = 12 ]
Вычитаем 2 из обеих частей уравнения:
[ 5t = 10 ]
Делим обе части уравнения на 5:
[ t = 2 ]
Таким образом, точки встретятся в момент времени ( t = 2 ) секунды.
Теперь найдем координату встречи. Подставим ( t = 2 ) в уравнение движения любой из точек (так как в момент встречи их координаты равны):
[ x_1(2) = 2 + 2 \cdot 2 = 2 + 4 = 6 ]
[ x_2(2) = 12 - 3 \cdot 2 = 12 - 6 = 6 ]
Таким образом, координата встречи ( x = 6 ).
Теперь рассмотрим графическое решение задачи. Для этого построим графики функций ( x_1(t) ) и ( x_2(t) ) на координатной плоскости.
График функции ( x_1(t) = 2 + 2t ) представляет собой прямую линию с угловым коэффициентом 2 и начальной координатой 2. Эта прямая идет вверх, проходя через точку (0, 2) и имея наклон 2 единицы по оси Y на каждую единицу по оси X.
График функции ( x_2(t) = 12 - 3t ) представляет собой прямую линию с угловым коэффициентом -3 и начальной координатой 12. Эта прямая идет вниз, проходя через точку (0, 12) и имея наклон -3 единицы по оси Y на каждую единицу по оси X.
Построив эти две прямые на одном графике, мы видим, что они пересекаются в точке (2, 6), что соответствует нашему аналитическому решению.
Таким образом, обе точки встретятся в момент времени ( t = 2 ) секунды в координате ( x = 6 ).