Привет! Давай разберем эту задачку про насосы.
Дано:
- Насос 1 перекачивает на 8 л/мин больше, чем Насос 2.
- Резервуар 1 (для Насоса 2): V1 = 240 л
- Резервуар 2 (для Насоса 1): V2 = 192 л
- Насос 2 наполняет свой резервуар на 4 минуты дольше, чем Насос 1 наполняет свой.
Найти:
- Производительность второго насоса (л/мин): x
Решение:
- Обозначим производительность насосов:
Пусть x л/мин — производительность второго насоса.
Тогда производительность первого насоса будет x + 8 л/мин. - Время наполнения резервуаров:
Время, за которое второй насос наполняет 240 л: t1 = V1 / x = 240 / x (минут).
Время, за которое первый насос наполняет 192 л: t2 = V2 / (x + 8) = 192 / (x + 8) (минут). - Связь времен:
По условию, второй насос наполняет свой резервуар на 4 минуты дольше, чем первый:
t1 = t2 + 4
Подставляем выражения для времени:
\[ \frac{240}{x} = \frac{192}{x + 8} + 4 \] - Решаем уравнение:
Умножим обе части уравнения на x(x + 8), чтобы избавиться от знаменателей (при этом x > 0):
\[ 240(x + 8) = 192x + 4x(x + 8) \]
\[ 240x + 1920 = 192x + 4x^2 + 32x \]
Приведем подобные слагаемые:
\[ 240x + 1920 = 224x + 4x^2 \]
Перенесем все в одну сторону, чтобы получить квадратное уравнение:
\[ 4x^2 + 224x - 240x - 1920 = 0 \]
\[ 4x^2 - 16x - 1920 = 0 \] - Упрощаем квадратное уравнение:
Разделим все на 4:
\[ x^2 - 4x - 480 = 0 \] - Решаем квадратное уравнение через дискриминант:
D = b^2 - 4ac
Здесь a = 1, b = -4, c = -480.
\[ D = (-4)^2 - 4 \times 1 \times (-480) \]
\[ D = 16 + 1920 \]
\[ D = 1936 \]
Найдем корень из дискриминанта:
\[ \sqrt{D} = \sqrt{1936} = 44 \] - Находим корни уравнения:
x1 = \(-b + \sqrt{D}\) / (2a)
\[ x1 = (4 + 44) / (2 \times 1) = 48 / 2 = 24 \]
x2 = \(-b - \sqrt{D}\) / (2a)
\[ x2 = (4 - 44) / (2 \times 1) = -40 / 2 = -20 \] - Выбираем подходящий корень:
Производительность насоса не может быть отрицательной, поэтому x = 24 л/мин.
Это производительность второго насоса. - Проверяем:
Производительность второго насоса: 24 л/мин.
Производительность первого насоса: 24 + 8 = 32 л/мин.
Время наполнения вторым насосом (240 л): 240 / 24 = 10 минут.
Время наполнения первым насосом (192 л): 192 / 32 = 6 минут.
Разница во времени: 10 - 6 = 4 минуты. Все верно!
Ответ: 24 л/мин