Решим задачу про сплавы.
Пусть x - масса первого куска сплава (60% олова), а y - масса второго куска сплава (40% олова).
Тогда:
- x + y = 600 (общая масса сплава)
- 0.6x + 0.4y = 0.45 * 600 (содержание олова в сплаве)
Решим систему уравнений:
- Выразим y из первого уравнения: y = 600 - x
- Подставим во второе уравнение: 0.6x + 0.4(600 - x) = 270
- Раскроем скобки: 0.6x + 240 - 0.4x = 270
- Приведем подобные: 0.2x = 30
- Найдем x: x = 150 г
- Найдем y: y = 600 - 150 = 450 г
Теперь решим задачу про катер.
Пусть v - скорость течения реки.
Тогда:
- Время по течению: 40 / (15 + v)
- Время против течения: 12 / (15 - v)
- Общее время: 40 / (15 + v) + 12 / (15 - v) = 4
Решим уравнение:
- Приведем к общему знаменателю: (40(15 - v) + 12(15 + v)) / ((15 + v)(15 - v)) = 4
- Раскроем скобки: (600 - 40v + 180 + 12v) / (225 - v^2) = 4
- Приведем подобные: (780 - 28v) / (225 - v^2) = 4
- Умножим обе части на знаменатель: 780 - 28v = 4(225 - v^2)
- Раскроем скобки: 780 - 28v = 900 - 4v^2
- Перенесем все в одну сторону: 4v^2 - 28v - 120 = 0
- Разделим на 4: v^2 - 7v - 30 = 0
- Решим квадратное уравнение:
$$D = (-7)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-30) = 49 + 120 = 169$$
$$v_1 = \frac{-(-7) + \sqrt{169}}{2 \cdot 1} = \frac{7 + 13}{2} = \frac{20}{2} = 10$$
$$v_2 = \frac{-(-7) - \sqrt{169}}{2 \cdot 1} = \frac{7 - 13}{2} = \frac{-6}{2} = -3$$
Отрицательная скорость не имеет смысла, поэтому скорость течения реки равна 10 км/ч.
Ответ: 150 г, 450 г, 10 км/ч