Докажем более общее утверждение, откуда и получим нужный результат.
Вначале для удобства докажем лемму:
Лемма 1:
Для всех
,
.
Доказательство:
Предположим поначалу что
. Обозначим
и докажем что
.
Используя неравенство Бернулли получаем,
(для всех
)
Следовательно,
Откуда из теоремы о двух милиционерах выводим,
Следовательно,
Что и требовалось.
Осталось доказать лемму для
.
Так как
, мы можем воспользоваться уже тем что доказали ранее:
Откуда получаем,
Ч.Т.Д.
Утверждение: Пусть
, тогда
Доказательство:Пусть
число выполняющее
.
Для всех
выполняется,
А также,
Следовательно,
То есть,
Из
Леммы 1 следует:
Откуда при помощи теоремы о двух милиционерах получаем,
Ч.Т.Д.
Теперь с легкостью находим нужный нам предел:
1). Отсчет углов ведем от цифры 12.
8 ч 20 мин = 8 1/3 ч
За 1 час часовая стрелка перемещается по кругу на:
360 : 12 = 30°
Тогда за 8 1/3 часа поворот часовой стрелки составит:
30 * 8 1/3 = 250°
Минутная стрелка за 20 минут = 1/3 часа повернется на угол:
360 * 1/3 = 120°
Меньший угол между стрелками:
250 - 120 = 130°
Больший, соответственно:
360 - 130 = 230°
Ответ: 130°; 230°.
2). Через 4 часа.
По 1 часу до пункта назначения, плюс 2 часа там,
плюс еще час до встречи на середине дистанции.
3). Не более 4 км.
В случае, если школа расположена на отрезке, соединяющем
дома Маши и Вити, то максимальное расстояние между их
домами - 4 км. В случае, если Витя и Маша живут по одну
сторону от школы, то минимальное расстояние между их
домами - 2 км.
<em>√3/2+sint=sin(π/3)+sint=2*sin((π/3+t)/2)*cos((π/3-t)/2).</em>
<em>* sinα+sinβ=2*sin((α+β)/2)*cos((α-β)/2). - 2*синус полусуммы*косинус полуразности.</em>