Решение:
Пусть х – время работы первого по выполнению всей работы.
у – время работы второго рабочего.
По условию х=у–1, и первое уравнение составлено.
Пусть объем всей работы равен 1.
Тогда
– производительность труда первого рабочего, – производительность труда второго рабочего.Так как они работали 45 мин.=3/4 часа совместно, то
– объем работы, выполненной рабочими за 45 минут.Так как второй рабочий работал один 2 часа 15 минут=2¼=9/4 часа, то
– объем работы, выполненной вторым рабочим за 2 часа 15 минут.По условию
.Таким образом, мы получили систему двух уравнений
Решим ее, для этого выражение для х из первого уравнения подставим во второе
Þ Þ 4у2–19у+12=0 ч. и у2=4 ч.Из двух значений для у выберем то, которое подходит по смыслу задачи у1=45 мин., но 45 мин. рабочие работали вместе, а потом второй рабочий работал еще отдельно, поэтому
не подходит по смыслу задачи. Для полученного у2=4 ч. найдем из первого уравнения первоначальной системы значение хх=4–1 Þ х=3 ч.
Ответ: первый рабочий выполнит работу за 3 часа, второй – за 4 часа.
Замечание: эту задачу можно было решить, не вводя вторую переменную у, а выразить время работы второго рабочего через х, тогда нужно было составить одно уравнение и решить его.
Задача 2. Две бригады рабочих начали работу в 8 часов. Сделав вместе 72 детали, они стали работать раздельно. В 15 часов выяснилось, что за время раздельной работы первая бригада сделала на 8 деталей больше, чем вторая. На другой день первая бригада делала за 1 час на одну деталь больше, а вторая бригада за 1 час на одну деталь меньше. Работу бригады начали вместе в 8 часов и, сделав 72 детали, снова стали работать раздельно. Теперь за время раздельной работы первая бригада сделала на 8 деталей больше, чем вторая, уже к 13 часам. Сколько деталей в час делала каждая бригада?
Решение:
Пусть х деталей в час изготовляет первая бригада (производительность первой бригады).
у – производительность второй бригады.
х+у – совместная производительность бригад.
Так как вместе они сделали 72 детали, то
– время совместной работы бригад.Так как бригады работали с 8 до 15 часов, всего 7 часов, то
– время работы бригад раздельно, тогда – число деталей, которое изготовила первая бригада, работая отдельно – число деталей, которое изготовила вторая бригада, работая отдельноПо условию
илиСоставим второе уравнение. По условию:
х+1 – производительность труда первой бригады на другой день.
у–1 – производительность труда второй бригады на другой день.
х+1+у–1=х+у – совместная производительность (такая же, как и в первый день).
Так как бригады работали с 8 до 13 часов – всего 5 часов, то
– число деталей, которые изготовила первая бригада, работая отдельно, во второй день. – число деталей, которые изготовила вторая бригада, работая отдельно, во второй день.По условию
или .Таким образом, мы составили систему двух уравнений:
Решим эту систему методом замены переменных:
Пусть
...................(V)Тогда имеем:
ÞВыразим из первого уравнения
и подставим во второе уравнение Þ v2+2v–8=0 Þ v1=2, v2=–4.Значение v2=–4 не подходит по смыслу задачи (из условия ясно, что производительность первой бригады выше, чем второй, а значит х–у=v>0). Найдем значение u, соответствующее v2=2, подставив значение v2 в выражение для u:
.Так как нам нужно найти значения х и у, подставим полученные значения для u и v в (V)
Þ Þ Þ ÞОтвет: 13 деталей в час изготавливала первая бригада; 11 деталей в час изготавливала вторая бригада.
Задачи на смеси и сплавы
В задачах этого типа основным является понятие «концентрация». Что же это такое?
Рассмотрим, например, раствор кислоты в воде. Пусть в сосуде содержится 10 литров раствора, который состоит из 3 литров кислоты и 7 литров воды. Тогда относительное (по отношению ко всему объему) содержание кислоты в растворе равно
. Это число и определяет концентрацию кислоты в растворе. Иногда говорят о процентном содержании кислоты в растворе. В приведенном примере процентное содержание будет таково: . Как видно, переход от концентрации к процентному содержанию и наоборот весьма прост.Итак, пусть смесь массы М содержит некоторое вещество массой m. Тогда:
концентрацией данного вещества в смеси (сплаве) называется величина
;процентным содержанием данного вещества называется величина с×100%;
Из последней формулы следует, что при известных величинах концентрации вещества и общей массы смеси (сплава) масса данного вещества определяется по формуле m=c×M.
Задачи на смеси (сплавы) можно разделить на два вида:
Задаются, например, две смеси (сплава) с массами m1 и m2 и с концентрациями в них некоторого вещества, равными соответственно с1 и с2. Смеси (сплавы) сливают (сплавляют). Требуется определить массу этого вещества в новой смеси (сплаве) и его новую концентрацию. Ясно, что в новой смеси (сплаве) масса данного вещества равна c1m1+c2m2, а концентрация
.Задается некоторый объем смеси (сплава) и от этого объема начинают отливать (убирать) определенное количество смеси (сплава), а затем доливать (добавлять) такое же или другое количество смеси (сплава) с такой же концентрацией данного вещества или с другой концентрацией. Эта операция проводится несколько раз.
При решении таких задач необходимо установить контроль за количеством данного вещества и его концентрацией при каждом отливе, а также при каждом доливе смеси. В результате такого контроля получаем разрешающее уравнение. Рассмотрим конкретные задачи.
Задача 1. Имеется кусок сплава меди с оловом общей массой 12 кг, содержащий 45% меди. Сколько чистого олова надо добавить к этому куску сплава, чтобы получившийся новый сплав содержал 40% меди?
Решение:
Пусть х кг олова надо добавить к сплаву. Так как процентное содержание меди в сплаве равно 45 %, то масса меди в первоначальном сплаве m=0,45×12=5,4 кг (где 0,45 – концентрация меди в сплаве).
Тогда 12+х – масса нового сплава
И так как масса меди в первоначальном сплаве равна 5,4 кг, то
– концентрация меди в новом сплаве.По условию
, решая уравнение, получаем х=1,5 кг.Ответ: нужно добавить 1,5 кг чистого олова.
Задача 2. Имеются два раствора кислоты разной концентрации. Объем одного раствора 4 л, другого – 6 л. Если их слить вместе, то получится 35 % раствор кислоты. Если же слить равные объемы этих растворов, то получится 36 % раствор кислоты. Сколько литров кислоты содержится в каждом из первоначальных растворов?