Помогите, пожалуйста! Два насоса различной мощности, работая вместе, наполняют бассейн за четыре часа. Для наполнения бассейна наполовину первому насосу требуется времени на четыре часа больше, чем второму насосу для наполнения бассейна на три четверти. За какое время может наполнить бассейн каждый из насосов в отдельности?
Алгебра11 классСистемы уравненийалгебра11 классдва насосамощностьнаполнение бассейнавремясовместная работазадачи на движениеуравнениясистема уравненийрешение задачиматематическая модельпропорциинасосыработа насосовнаполнение наполовинунаполнение на три четверти
Для решения этой задачи давайте обозначим:
Из условия задачи мы знаем, что оба насоса вместе наполняют бассейн за 4 часа. Это можно записать в виде уравнения:
1/x + 1/y = 1/4
Также нам дано, что первому насосу требуется на 4 часа больше времени, чтобы наполнить бассейн наполовину, чем второму насосу для наполнения бассейна на три четверти. Это можно записать следующим образом:
1/2 * x = 3/4 * y + 4
Теперь у нас есть система из двух уравнений:
Теперь давайте решим эту систему уравнений. Начнем с первого уравнения. Умножим его на 4xy, чтобы избавиться от дробей:
4y + 4x = xy.
Теперь выразим y через x:
xy - 4y - 4x = 0.
y(x - 4) = 4x.
y = 4x / (x - 4).
Теперь подставим это значение y во второе уравнение:
x/2 = 3(4x / (x - 4))/4 + 4.
Упростим второе уравнение:
x/2 = 3x / (x - 4) + 4.
Умножим обе стороны на 2(x - 4),чтобы избавиться от дробей:
x(x - 4) = 6x + 8(x - 4).
Раскроем скобки:
x^2 - 4x = 6x + 8x - 32.
x^2 - 4x = 14x - 32.
Переносим все в одну сторону:
x^2 - 18x + 32 = 0.
Теперь решим это квадратное уравнение с помощью дискриминанта:
D = b^2 - 4ac = (-18)^2 - 4 * 1 * 32 = 324 - 128 = 196.
Корни уравнения:
x1 = (18 + sqrt(196)) / 2 = (18 + 14) / 2 = 16;
x2 = (18 - sqrt(196)) / 2 = (18 - 14) / 2 = 2.
Теперь подставим значение x в формулу для y:
Если x = 16, то y = 4 * 16 / (16 - 4) = 64 / 12 = 5.33 (примерно);
Если x = 2, то y = 4 * 2 / (2 - 4) = -4 (не подходит, так как время не может быть отрицательным).
Таким образом, первый насос наполняет бассейн за 16 часов, а второй насос - за 12/3 = 4 часа.
Ответ: