Сайт подготовки к экзаменам Uchus.online

#3140: Банк ФИПИ 768665

Условие

Первая труба пропускает на 4 литра воды в минуту меньше, чем вторая. Сколько литров воды в минуту пропускает вторая труба, если резервуар объёмом 672 литра она заполняет на 4 минуты быстрее, чем первая труба?

Обозначим:

- \( x \) — количество литров воды, которое пропускает вторая труба за минуту,
- \( x - 4 \) — количество литров воды, которое пропускает первая труба за минуту (поскольку она пропускает на 4 литра воды в минуту меньше).

### Шаг 1: Время, которое каждая труба тратит на заполнение резервуара
Для каждой трубы время, необходимое для заполнения резервуара объёмом 672 литра, можно найти по формуле:

\[
t = \frac{V}{v},
\]
где:
- \( V = 672 \) литра — объём резервуара,
- \( v \) — скорость заполнения резервуара (количество литров воды, которое труба пропускает за минуту).

Таким образом, время, которое требуется второй трубе для заполнения резервуара, равно:

\[
t_2 = \frac{672}{x}.
\]

А время, которое требуется первой трубе для того же, равно:

\[
t_1 = \frac{672}{x - 4}.
\]

### Шаг 2: Условие задачи
Из условия задачи известно, что вторая труба заполняет резервуар на 4 минуты быстрее, чем первая. Это означает, что разница во времени работы этих труб составляет 4 минуты:

\[
t_1 - t_2 = 4.
\]

Подставим выражения для \( t_1 \) и \( t_2 \):

\[
\frac{672}{x - 4} - \frac{672}{x} = 4.
\]

### Шаг 3: Решим уравнение
Переведём уравнение к общему знаменателю. Общий знаменатель для \( x - 4 \) и \( x \) — это их произведение \( x(x - 4) \):

\[
\frac{672x - 672(x - 4)}{x(x - 4)} = 4.
\]

Упростим числитель:

\[
672x - 672(x - 4) = 672x - 672x + 2688 = 2688.
\]

Таким образом, уравнение становится:

\[
\frac{2688}{x(x - 4)} = 4.
\]

Теперь умножим обе части уравнения на \( x(x - 4) \):

\[
2688 = 4x(x - 4).
\]

Раскроем скобки:

\[
2688 = 4x^2 - 16x.
\]

Переносим всё на одну сторону:

\[
4x^2 - 16x - 2688 = 0.
\]

Разделим всё на 4:

\[
x^2 - 4x - 672 = 0.
\]

### Шаг 4: Решим квадратное уравнение
Решим это квадратное уравнение с помощью формулы дискриминанта:

\[
D = (-4)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-672) = 16 + 2688 = 2704.
\]

Теперь найдём корни:

\[
x = \frac{-(-4) \pm \sqrt{2704}}{2 \cdot 1} = \frac{4 \pm 52}{2}.
\]

Получаем два корня:

\[
x_1 = \frac{4 + 52}{2} = \frac{56}{2} = 28,
\]
\[
x_2 = \frac{4 - 52}{2} = \frac{-48}{2} = -24 \, (\text{не подходит, так как скорость не может быть отрицательной}).
\]

### Ответ:
Вторая труба пропускает \( \boxed{28} \) литров воды в минуту.

Загрузка...