Для получения на экране увеличенного изображения лампочки в лаборатории используется собирающая линза с фокусным расстоянием $f = 26$ см. Расстояние $d_1$ от линзы до лампочки может изменяться в пределах от 25 см до 45 см, а расстояние $d_2$ от линзы до экрана — в пределах от 175 см до 195 см. Изображение на экране будет чётким, если выполнено соотношение $\frac{1}{d_1} + \frac{1}{d_2} = \frac{1}{f}$. На каком наименьшем расстоянии от линзы нужно разместить лампочку, чтобы её изображение на экране было чётким? Ответ дайте в сантиметрах.
Выразим $d_1$ из формулы линзы:[NEWLINE] $$\frac{1}{d_1} = \frac{1}{f} - \frac{1}{d_2}$$[NEWLINE] $$\frac{1}{d_1} = \frac{d_2 - f}{f \cdot d_2}$$[NEWLINE] $$d_1 = \frac{f \cdot d_2}{d_2 - f}$$[NEWLINE] \(\)[NEWLINE] Подставим значение фокусного расстояния $f = 26$:[NEWLINE] $$d_1 = \frac{26 \cdot d_2}{d_2 - 26}$$[NEWLINE] Значит, чем меньше $d_2,$ тем больше знаменатель $\rightarrow$ тем меньше $d_1.$ Тогда при максимальном $d_2$ будет минимально $d_1:$[NEWLINE] Максимальное расстояние до экрана $d_2 = 195$ см:[NEWLINE] $$d_1 = \frac{26 \cdot 195}{195 - 26} = \frac{26 \cdot 195}{169}$$[NEWLINE] $$d_1 = \frac{2 \cdot 13 \cdot 15 \cdot 13}{13 \cdot 13} = 2 \cdot 15 = 30$$[NEWLINE] Полученное значение $d_1 = 30$ см входит в допустимый диапазон $[25; 45]$.
Задание 10, (№830 в банке заданий)
Для получения на экране увеличенного изображения лампочки в лаборатории используется собирающая линза с фокусным расстоянием f = 26 см. Расстояние d_1 от линзы до лампочки может изменяться в пределах от 25 см до 45 см, а расстояние d_2 от линзы до экрана — в пределах от 175 см до 195 см. Изображение на экране будет чётким, если выполнено соотношение \frac{1}{d_1} + \frac{1}{d_2} = \frac{1}{f} . На каком наименьшем расстоянии от линзы нужно разместить лампочку, чтобы её изображение на экране было чётким? Ответ дайте в сантиметрах.

Решение:

Выразим d_1 из формулы линзы:
\frac{1}{d_1} = \frac{1}{f} - \frac{1}{d_2}
\frac{1}{d_1} = \frac{d_2 - f}{f \cdot d_2}
d_1 = \frac{f \cdot d_2}{d_2 - f}
Подставим значение фокусного расстояния f = 26 :
d_1 = \frac{26 \cdot d_2}{d_2 - 26}
Значит, чем меньше d_2, тем больше знаменатель \rightarrow тем меньше d_1. Тогда при максимальном d_2 будет минимально d_1:
Максимальное расстояние до экрана d_2 = 195 см:
d_1 = \frac{26 \cdot 195}{195 - 26} = \frac{26 \cdot 195}{169}
d_1 = \frac{2 \cdot 13 \cdot 15 \cdot 13}{13 \cdot 13} = 2 \cdot 15 = 30
Полученное значение d_1 = 30 см входит в допустимый диапазон [25; 45] .

Ответ: 30

Готовитесь к ЕГЭ по математике (профиль)?
Свежие варианты, разборы и лайфхаки каждый день

Вступить в Telegram-канал

Если в решении есть ошибка или у вас есть другое, более красивое решение, напишите сюда t.me/brunoxgod или по email: playmeek@gmail.com