Освободитесь от иррациональности в знаменателе дроби

Пусть
а1 = 2 - количество очков, набранных за первую минуту игры,
а2 = 4 - количество очков, набранных за вторую минуту,
а3 = 8 - количество очков, набранных за третью минуту,
.......
an - количество очков, набранных за последнюю минуту.
Количество очков постоянно удваивается, значит дело мы имеем с геометрической прогрессией со знаменателем q = 2.
Каждую минуту очки суммируются, т.е. актуальна будет формула суммы первых n членов прогрессии. Формула выглядит так:
Sn=b1(q^n-1)/q-1, q не равно 1.
К тому же, эта сумма должна быть не меньше 10 000.
Подставляя известные величины в формулу, получим такое неравенство:
2(2^n-1)/2-1>10 000
2^n-1>5000
2^n>5001
Ничего не остается, как вручную подобрать n.
При n = 13 выражение 2n будет больше 5001 (2^13 = 8192). Это значит, что через 13 минут Митя наберет больше 10 000 очков и перейдет на следующий уровень.

Выразим y обоих случаях:

 

y = 1/2*x² - 1/2

 

у=x+1

 

Найдем точки соприкосновения графиков:

 

х+1 = 1/2*x² - 1/2

2х+2 = х² -1

х²-1-2х-2=0

х²-2х-3=0

D = 4+12=16 - 2 корня

х1 = (2+4)/2 = 3

х2= (2-4)/2 = -1

 

Таким образом, графики фунции пересеаются в двух точках х=-1 и х=3, причем график функции у=x+1 будет расположен выше графика функции y = 1/2*x² - 1/2 на этом отрезке.

 

Теперь можем найти площадь фигуры:

 

S = ∫₋₁³ (x+1-(1/2*x² - 1/2))dx = ∫₋₁³ (x+1-1/2*x² + 1/2 )dx = ∫₋₁³ (x-1/2*x² +3/2)dx = (1/2*x²  - 1/6*x³+ 3/2*x) |₋₁³ = (9/2 - 27/6 +9/2) - (1/2 + 1/6 - 3/2) = 9/2 +5/6 = 27/6 + 5/6 = 32/6 = 16/3 = 5ц1/3