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简答题

(Ⅰ)根据所给的两阶段运动过程,求$S_{1} + S_{2}$关于时间t的函数表达式; (Ⅱ)证明:$S_{1} + S_{2}$存在最小值。

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答案:

解析:

(Ⅰ)首先,根据题目给出的两个阶段的运动过程,我们可以知道第一阶段是初速度为$v_{0}$的匀加速直线运动,第二阶段是速度为$v_{0} + at$的匀速直线运动。因此,我们可以根据速度公式求出两阶段的位移表达式,然后相加得到总位移$S_{1} + S_{2}$的表达式。具体计算过程为:第一阶段位移$S_{1}$为$\frac{v_{0}t}{2}$,第二阶段位移$S_{2}$为$(v_{0} + at)t$,所以$S_{1} + S_{2} = \frac{v_{0}t}{2} + (v_{0} + at)t = \frac{1}{2}at^{2} + (v_{0} + at)t$。

(Ⅱ)要证明$S_{1} + S_{2}$有最小值,我们可以根据导数的性质,先求出$S_{1} + S_{2}$关于时间t的导数,然后找到导数为0的点,这个点就是函数$S_{1} + S_{2}$的拐点,也就是最小值点。具体证明过程可以参考给出的解析,根据图像和速度公式,通过求导找到函数的拐点,从而证明$S_{1} + S_{2}$有最小值。

创作类型:
原创

本文链接:(Ⅰ)根据所给的两阶段运动过程,求$S_{1} + S_{2}$关于时间t的函数表达式; (Ⅱ)证明

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