Задание № 5042
Для получения на экране увеличенного изображения лампочки в лаборатории используется собирающая линза с главным фокусным расстоянием f = 25 см. Расстояние d1 от линзы до лампочки может изменяться в пределах от 20 до 40 см, а расстояние d2 от линзы до экрана — в пределах от 160 до 225 см. Изображение на экране будет чётким, если выполнено соотношение [math]\frac1{d_1}+\frac1{d_2}=\frac1f[/math]. Укажите, на каком наименьшем расстоянии от линзы можно поместить лампочку, чтобы её изображение на экране было чётким. Ответ выразите в сантиметрах.
[math]\frac1{d_1}+\frac1{d_2}=\frac1f[/math]
[math]\frac1{d_1}+\frac1{d_2}=\frac1{25}[/math]
[math]\frac1{d_1}=\frac1{25}-\frac1{d_2}[/math]
[math]\frac1{d_1}=\frac{d_2-25}{25\cdot d_2}[/math]
[math]d_1=\frac{25\cdot d_2}{d_2-25}[/math]
Получили функцию расстояния от линзы до лампочки зависящую от расстояния от линзы до экрана. Найдем ее наименьшее значение на интервале от 160 до 225. Для этого возьмем первую производную:
[math]{\left(\frac{25\cdot d_2}{d_2-25}\right)^,}_{d_2}=\frac{25\cdot\left(d_2-25\right)-1\cdot25\cdot d_2}{\left(d_2-25\right)^2}=-\frac{625}{\left(d_2-25\right)^2}[/math]
Значит функция убывающая и на заданном интервале достигает наименьшего значения в наибольшей точке, т.е. в точке 225. Другими словами при расстояния от линзы до экрана 225 см и расстоянии от линзы до лампочки [math]\frac{25\cdot225}{225-25}=28,125[/math] см изображение на экране четкое.
Ответ: 28,125 см
Ответ: 28,125Нашли ошибку в задании? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.