Страница 13, часть 2 - гдз по алгебре 10 класс учебник часть 1, 2 Мордкович, Семенов


Авторы: Мордкович А. Г., Семенов П. В., Денищева Л. О., Звавич Л. И., Корешкова Т. А., Мишустина Т. Н., Рязановский А. Р.
Тип: Учебник
Издательство: Мнемозина
Год издания: 2019 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Часть: 2
Цвет обложки:
ISBN: 978-5-346-04648-6 (общ.), 978-5-346-04649-3 (ч. 1), 978-5-346-04650-9 (ч. 2),
Допущено Министерством просвещения Российской Федерации
Математика: алгебра и начала математического анализа, геометрия
Популярные ГДЗ в 10 классе
Часть 2. Cтраница 13
№72 (с. 13)
Условие. №72 (с. 13)

72. Два экскаватора, работая одновременно, выполнят некоторый объём земляных работ за 3 ч 45 мин. Один экскаватор, работая отдельно, может выполнить этот объём работ на 4 ч быстрее, чем другой. Сколько времени требуется каждому экскаватору в отдельности для выполнения того же объёма земляных работ?
Решение 1. №72 (с. 13)

Решение 2. №72 (с. 13)

Решение 3. №72 (с. 13)
Примем весь объём земляных работ за 1.
Пусть $t$ часов — это время, за которое более быстрый экскаватор выполнит всю работу в одиночку. Тогда его производительность (часть работы, выполняемая за час) составляет $\frac{1}{t}$.
Согласно условию, второй экскаватор выполняет эту же работу на 4 часа дольше. Следовательно, его время работы составляет $(t + 4)$ часов, а его производительность — $\frac{1}{t+4}$.
Два экскаватора, работая одновременно, выполняют работу за 3 часа 45 минут. Переведём это время в часы для удобства расчетов:
$3 \text{ ч } 45 \text{ мин} = 3 + \frac{45}{60} \text{ ч} = 3 + \frac{3}{4} \text{ ч} = \frac{12}{4} + \frac{3}{4} = \frac{15}{4}$ часа.
Общая производительность двух экскаваторов при совместной работе равна сумме их индивидуальных производительностей:
$P_{общ} = \frac{1}{t} + \frac{1}{t+4}$
С другой стороны, общая производительность — это работа, делённая на время совместной работы:
$P_{общ} = \frac{1}{15/4} = \frac{4}{15}$
Теперь мы можем составить уравнение, приравняв два выражения для общей производительности:
$\frac{1}{t} + \frac{1}{t+4} = \frac{4}{15}$
Для решения этого уравнения приведём дроби в левой части к общему знаменателю $t(t+4)$:
$\frac{(t+4) + t}{t(t+4)} = \frac{4}{15}$
$\frac{2t+4}{t^2+4t} = \frac{4}{15}$
Воспользуемся свойством пропорции (перекрёстное умножение):
$15 \cdot (2t+4) = 4 \cdot (t^2+4t)$
$30t + 60 = 4t^2 + 16t$
Перенесём все слагаемые в одну сторону, чтобы получить стандартное квадратное уравнение:
$4t^2 + 16t - 30t - 60 = 0$
$4t^2 - 14t - 60 = 0$
Для упрощения расчетов разделим все члены уравнения на 2:
$2t^2 - 7t - 30 = 0$
Решим полученное квадратное уравнение с помощью дискриминанта $D = b^2 - 4ac$:
$D = (-7)^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-30) = 49 + 240 = 289$
Корень из дискриминанта: $\sqrt{D} = \sqrt{289} = 17$.
Теперь найдём корни уравнения по формуле $t = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}$:
$t_1 = \frac{-(-7) + 17}{2 \cdot 2} = \frac{7+17}{4} = \frac{24}{4} = 6$
$t_2 = \frac{-(-7) - 17}{2 \cdot 2} = \frac{7-17}{4} = \frac{-10}{4} = -2.5$
Поскольку время $t$ не может быть отрицательной величиной, корень $t_2 = -2.5$ не имеет физического смысла и не является решением задачи. Следовательно, время работы первого (более быстрого) экскаватора составляет 6 часов.
Время работы второго экскаватора на 4 часа больше:
$t + 4 = 6 + 4 = 10$ часов.
Ответ: одному экскаватору требуется 6 часов, а другому — 10 часов для выполнения того же объёма земляных работ.
№73 (с. 13)
Условие. №73 (с. 13)

73. Два тракториста, работая совместно, вспахали поле за 48 ч. Если бы половину поля вспахал один из них, а затем оставшуюся половину другой, то работа была бы выполнена за 100 ч. За сколько часов мог бы вспахать поле каждый тракторист, работая отдельно?
Решение 1. №73 (с. 13)

Решение 2. №73 (с. 13)

Решение 3. №73 (с. 13)
Примем всю работу по вспашке поля за 1.
Пусть $t_1$ — время в часах, за которое первый тракторист может вспахать все поле, работая в одиночку, а $t_2$ — время в часах, за которое второй тракторист может вспахать все поле самостоятельно.
Тогда производительность (скорость работы) первого тракториста равна $v_1 = \frac{1}{t_1}$ поля/час, а производительность второго — $v_2 = \frac{1}{t_2}$ поля/час.
Из первого условия, работая вместе, они вспахали поле за 48 часов. Их совместная производительность составляет $v_1 + v_2$. Таким образом, мы можем составить первое уравнение, используя формулу Работа = Производительность ? Время:
$(v_1 + v_2) \cdot 48 = 1$
Подставив выражения для производительностей, получаем:
$(\frac{1}{t_1} + \frac{1}{t_2}) \cdot 48 = 1 \implies \frac{1}{t_1} + \frac{1}{t_2} = \frac{1}{48}$
Из второго условия, если один вспашет половину поля (работа равна $\frac{1}{2}$), а затем второй — оставшуюся половину (работа также равна $\frac{1}{2}$), то общее время составит 100 часов. Время, которое первый тракторист потратит на половину поля, равно $\frac{1/2}{v_1} = \frac{1/2}{1/t_1} = \frac{t_1}{2}$. Время, которое второй тракторист потратит на вторую половину поля, равно $\frac{1/2}{v_2} = \frac{t_2}{2}$.
Составляем второе уравнение:
$\frac{t_1}{2} + \frac{t_2}{2} = 100$
Умножим обе части этого уравнения на 2:
$t_1 + t_2 = 200$
Теперь мы имеем систему из двух уравнений с двумя неизвестными:
$\begin{cases} \frac{1}{t_1} + \frac{1}{t_2} = \frac{1}{48} \\ t_1 + t_2 = 200 \end{cases}$
Выразим $t_2$ из второго уравнения: $t_2 = 200 - t_1$.
Подставим это выражение в первое уравнение системы:
$\frac{1}{t_1} + \frac{1}{200 - t_1} = \frac{1}{48}$
Приведем левую часть к общему знаменателю:
$\frac{(200 - t_1) + t_1}{t_1(200 - t_1)} = \frac{1}{48}$
$\frac{200}{200t_1 - t_1^2} = \frac{1}{48}$
Используя свойство пропорции, получаем:
$200 \cdot 48 = 1 \cdot (200t_1 - t_1^2)$
$9600 = 200t_1 - t_1^2$
Перенесем все члены в левую часть, чтобы получить стандартное квадратное уравнение:
$t_1^2 - 200t_1 + 9600 = 0$
Решим это уравнение. Найдем дискриминант $D = b^2 - 4ac$:
$D = (-200)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 9600 = 40000 - 38400 = 1600$
Так как $D > 0$, уравнение имеет два корня. Найдем их:
$t_1 = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{200 \pm \sqrt{1600}}{2 \cdot 1} = \frac{200 \pm 40}{2}$
$t_{1,1} = \frac{200 + 40}{2} = \frac{240}{2} = 120$
$t_{1,2} = \frac{200 - 40}{2} = \frac{160}{2} = 80$
Теперь найдем соответствующие значения для $t_2$ с помощью соотношения $t_2 = 200 - t_1$:
1. Если $t_1 = 120$, то $t_2 = 200 - 120 = 80$.
2. Если $t_1 = 80$, то $t_2 = 200 - 80 = 120$.
В обоих случаях мы получаем одну и ту же пару времен. Это означает, что один тракторист может вспахать поле за 80 часов, а другой — за 120 часов.
Ответ: один тракторист мог бы вспахать поле за 80 часов, а другой — за 120 часов.
№74 (с. 13)
Условие. №74 (с. 13)

74. Двое рабочих вместе могут справиться с заданием за 2 ч. Если один из них сделает $40\%$ задания, а затем второй — оставшуюся часть работы, то на выполнение задания понадобится 4 ч. За какое время сможет выполнить всё задание каждый рабочий, действуя в одиночку, если известно, что производительность труда у них различная?
Решение 1. №74 (с. 13)

Решение 2. №74 (с. 13)

Решение 3. №74 (с. 13)
Для решения задачи введем переменные. Пусть $t_1$ и $t_2$ — это время в часах, за которое первый и второй рабочий соответственно могут выполнить всю работу, действуя в одиночку. Тогда их производительность (объем работы, выполняемый за один час) будет равна $v_1 = \frac{1}{t_1}$ и $v_2 = \frac{1}{t_2}$. Всю работу примем за 1.
Исходя из первого условия, что двое рабочих вместе справляются с заданием за 2 часа, мы можем составить первое уравнение. Их совместная производительность равна $v_1 + v_2$, и за 2 часа они выполняют всю работу:
$(v_1 + v_2) \cdot 2 = 1 \implies v_1 + v_2 = \frac{1}{2}$
Подставим выражения для производительности через время:
$\frac{1}{t_1} + \frac{1}{t_2} = \frac{1}{2}$ (1)
Второе условие гласит, что если один из них сделает 40% (то есть 0,4) задания, а затем второй — оставшуюся часть (100% - 40% = 60%, то есть 0,6), на выполнение всего задания понадобится 4 часа. Это условие создает два возможных сценария, так как не указано, какой именно рабочий начинает.
Случай А: Первый рабочий выполняет 40% задания, а второй — 60%.
Время, которое потратит первый рабочий, равно $0.4 \cdot t_1$.
Время, которое потратит второй рабочий, равно $0.6 \cdot t_2$.
Общее время составляет 4 часа, что дает нам второе уравнение:
$0.4t_1 + 0.6t_2 = 4$ (2а)
Случай Б: Второй рабочий выполняет 40% задания, а первый — 60%.
В этом случае уравнение будет таким:
$0.6t_1 + 0.4t_2 = 4$ (2б)
Решим систему уравнений, например, для Случая Б.
Система уравнений:
$\begin{cases} \frac{1}{t_1} + \frac{1}{t_2} = \frac{1}{2} \\ 0.6t_1 + 0.4t_2 = 4 \end{cases}$
Из второго уравнения (умножим его на 10 и разделим на 2 для удобства) выразим $t_1$:
$6t_1 + 4t_2 = 40 \implies 3t_1 + 2t_2 = 20 \implies 3t_1 = 20 - 2t_2 \implies t_1 = \frac{20 - 2t_2}{3}$
Теперь преобразуем первое уравнение системы, приведя дроби к общему знаменателю:
$\frac{t_2 + t_1}{t_1 t_2} = \frac{1}{2} \implies 2(t_1 + t_2) = t_1 t_2$
Подставим в него выражение для $t_1$:
$2\left(\frac{20 - 2t_2}{3} + t_2\right) = \left(\frac{20 - 2t_2}{3}\right) \cdot t_2$
Упростим выражение в скобках в левой части:
$2\left(\frac{20 - 2t_2 + 3t_2}{3}\right) = 2\left(\frac{20 + t_2}{3}\right) = \frac{40 + 2t_2}{3}$
Теперь приравняем левую и правую части:
$\frac{40 + 2t_2}{3} = \frac{20t_2 - 2t_2^2}{3}$
Умножим обе части на 3 и соберем все члены в одной стороне, чтобы получить стандартное квадратное уравнение:
$40 + 2t_2 = 20t_2 - 2t_2^2$
$2t_2^2 - 18t_2 + 40 = 0$
Разделим все уравнение на 2:
$t_2^2 - 9t_2 + 20 = 0$
Найдем корни этого уравнения по теореме Виета: сумма корней равна 9, а их произведение равно 20. Это числа 4 и 5.
1. Если $t_2 = 4$ часа, то найдем $t_1$ из выражения $t_1 = \frac{20 - 2t_2}{3}$:
$t_1 = \frac{20 - 2(4)}{3} = \frac{20-8}{3} = \frac{12}{3} = 4$.
В этом случае $t_1 = t_2 = 4$, что означает, что производительность рабочих одинаковая. Это противоречит условию задачи, где сказано, что производительность у них различная.
2. Если $t_2 = 5$ часов, то найдем $t_1$:
$t_1 = \frac{20 - 2(5)}{3} = \frac{20-10}{3} = \frac{10}{3}$.
В этом случае времена выполнения работы $t_1 = \frac{10}{3}$ часа и $t_2 = 5$ часов — различны, что соответствует условию задачи.
Если бы мы решали систему для Случая А, мы бы получили те же значения, только $t_1=5$ и $t_2=10/3$. Поскольку в задаче не уточняется, какой из рабочих "первый", а какой "второй", то набор времен выполнения работы для двух рабочих один и тот же.
Таким образом, один из рабочих выполняет всю работу за 5 часов, а другой — за $\frac{10}{3}$ часа.
Переведем $\frac{10}{3}$ часа в часы и минуты:
$\frac{10}{3} \text{ ч} = 3\frac{1}{3} \text{ ч} = 3 \text{ часа} + \frac{1}{3} \cdot 60 \text{ минут} = 3 \text{ часа } 20 \text{ минут}.$
Ответ: Один рабочий сможет выполнить все задание за 5 часов, а другой — за 3 часа 20 минут.
№75 (с. 13)
Условие. №75 (с. 13)

75. Университет в течение двух лет увеличивал количество принятых студентов на один и тот же процент. На сколько процентов увеличивался приём студентов ежегодно, если количество поступивших возросло с 2000 человек до 2880?
Решение 1. №75 (с. 13)

Решение 2. №75 (с. 13)

Решение 3. №75 (с. 13)
Пусть $S_0$ — начальное количество принятых студентов, а $S_2$ — количество студентов через два года. По условию, $S_0 = 2000$ и $S_2 = 2880$.
Пусть $p$ — ежегодный процент увеличения приёма студентов. Тогда коэффициент ежегодного увеличения равен $k = 1 + \frac{p}{100}$.
Через год количество студентов составит $S_1 = S_0 \cdot k$.
Еще через год, поскольку процент увеличения тот же, количество студентов составит $S_2 = S_1 \cdot k$.
Подставив выражение для $S_1$, получим формулу для количества студентов через два года:
$S_2 = (S_0 \cdot k) \cdot k = S_0 \cdot k^2$
Подставим известные значения в эту формулу:
$2880 = 2000 \cdot k^2$
Теперь решим это уравнение, чтобы найти коэффициент увеличения $k$.
$k^2 = \frac{2880}{2000}$
Сократим дробь:
$k^2 = \frac{288}{200} = \frac{144}{100} = 1.44$
Извлечем квадратный корень из обеих частей уравнения. Поскольку количество студентов увеличивалось, нас интересует только положительное значение корня.
$k = \sqrt{1.44} = 1.2$
Теперь, зная коэффициент $k$, найдем процент увеличения $p$ из формулы $k = 1 + \frac{p}{100}$.
$1.2 = 1 + \frac{p}{100}$
$\frac{p}{100} = 1.2 - 1$
$\frac{p}{100} = 0.2$
$p = 0.2 \cdot 100 = 20$
Таким образом, приём студентов ежегодно увеличивался на 20%.
Ответ: 20%
№76 (с. 13)
Условие. №76 (с. 13)

76. В сплав золота с серебром, содержащий 80 г золота, добавили 100 г золота. В результате содержание золота в сплаве увеличилось на 20 %. Сколько граммов серебра в сплаве?
Решение 1. №76 (с. 13)

Решение 2. №76 (с. 13)

Решение 3. №76 (с. 13)
Пусть масса серебра в первоначальном сплаве составляет $x$ граммов.Изначально в сплаве было 80 г золота, следовательно, общая масса сплава была $80 + x$ г.Концентрация золота (доля золота в сплаве) в первоначальном сплаве вычисляется как отношение массы золота к общей массе сплава:$C_1 = \frac{80}{80 + x}$
После добавления 100 г золота, масса золота в новом сплаве стала $80 + 100 = 180$ г. Масса серебра осталась прежней, $x$ г.Общая масса нового сплава стала $180 + x$ г.Концентрация золота в новом сплаве:$C_2 = \frac{180}{180 + x}$
По условию, содержание золота в сплаве увеличилось на 20%. Это означает, что разница между новой и старой концентрациями составляет 20 процентных пунктов, или 0.2 в долях.$C_2 - C_1 = 0.2$Подставим выражения для $C_1$ и $C_2$ в это уравнение:$\frac{180}{180 + x} - \frac{80}{80 + x} = 0.2$
Решим полученное уравнение. Приведем дроби в левой части к общему знаменателю:$\frac{180(80 + x) - 80(180 + x)}{(180 + x)(80 + x)} = 0.2$Раскроем скобки в числителе:$\frac{14400 + 180x - 14400 - 80x}{(180 + x)(80 + x)} = 0.2$Упростим числитель:$\frac{100x}{x^2 + 80x + 180x + 14400} = 0.2$$\frac{100x}{x^2 + 260x + 14400} = 0.2$
Умножим обе части уравнения на знаменатель (так как масса $x$ должна быть положительной, знаменатель не равен нулю):$100x = 0.2(x^2 + 260x + 14400)$Умножим обе части на 5, чтобы избавиться от десятичной дроби:$500x = x^2 + 260x + 14400$
Перенесем все члены в правую часть, чтобы получить стандартное квадратное уравнение:$x^2 + 260x - 500x + 14400 = 0$$x^2 - 240x + 14400 = 0$
Заметим, что левая часть уравнения является полным квадратом разности $(a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2$, где $a=x$ и $b=120$:$(x - 120)^2 = 0$Отсюда следует, что:$x - 120 = 0$$x = 120$Следовательно, масса серебра в сплаве равна 120 г.
Проверка:
- Первоначальный сплав: 80 г золота и 120 г серебра. Общая масса: $80 + 120 = 200$ г. Содержание золота: $\frac{80}{200} = 0.4$, или 40%.
- Новый сплав: $80 + 100 = 180$ г золота и 120 г серебра. Общая масса: $180 + 120 = 300$ г. Содержание золота: $\frac{180}{300} = 0.6$, или 60%.
- Увеличение содержания золота: $60\% - 40\% = 20\%$. Условие задачи выполнено.
Ответ: 120 граммов серебра в сплаве.
№77 (с. 13)
Условие. №77 (с. 13)

77. В сплав меди и цинка, содержащий 5 кг цинка, добавили 15 кг цинка, после чего содержание цинка в сплаве повысилось на 30 %. Какова первоначальная масса сплава, если известно, что в нём меди было больше, чем цинка?
Решение 1. №77 (с. 13)

Решение 2. №77 (с. 13)

Решение 3. №77 (с. 13)
Пусть $M$ - первоначальная масса сплава в кг, а $m_c$ - масса меди в сплаве в кг.
Согласно условию, первоначальная масса цинка в сплаве составляла 5 кг. Следовательно, первоначальная масса сплава: $M = m_c + 5$ кг.
Первоначальное содержание (концентрация) цинка в сплаве было: $C_1 = \frac{5}{M} = \frac{5}{m_c + 5}$
После того как в сплав добавили 15 кг цинка, масса цинка в новом сплаве стала: $5 + 15 = 20$ кг.
Общая масса нового сплава стала: $M_{new} = M + 15 = (m_c + 5) + 15 = m_c + 20$ кг.
Содержание цинка в новом сплаве стало: $C_2 = \frac{20}{M_{new}} = \frac{20}{m_c + 20}$
По условию, содержание цинка в сплаве повысилось на 30%, что означает, что новое содержание на 0.3 (30 процентных пунктов) больше первоначального: $C_2 = C_1 + 0.3$
Подставим выражения для $C_1$ и $C_2$ в это уравнение: $\frac{20}{m_c + 20} = \frac{5}{m_c + 5} + 0.3$
Для решения этого уравнения перенесем слагаемое с $m_c$ в левую часть: $\frac{20}{m_c + 20} - \frac{5}{m_c + 5} = 0.3$
Приведем левую часть к общему знаменателю: $\frac{20(m_c + 5) - 5(m_c + 20)}{(m_c + 20)(m_c + 5)} = 0.3$
$\frac{20m_c + 100 - 5m_c - 100}{m_c^2 + 5m_c + 20m_c + 100} = 0.3$
$\frac{15m_c}{m_c^2 + 25m_c + 100} = 0.3$
Умножим обе части на знаменатель: $15m_c = 0.3(m_c^2 + 25m_c + 100)$
Разделим обе части на 0.3: $\frac{15}{0.3}m_c = m_c^2 + 25m_c + 100$
$50m_c = m_c^2 + 25m_c + 100$
Приведем уравнение к стандартному квадратному виду $ax^2 + bx + c = 0$: $m_c^2 + 25m_c - 50m_c + 100 = 0$ $m_c^2 - 25m_c + 100 = 0$
Решим это квадратное уравнение с помощью дискриминанта $D = b^2 - 4ac$: $D = (-25)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 100 = 625 - 400 = 225 = 15^2$
Найдем корни уравнения: $m_{c1} = \frac{-(-25) + \sqrt{225}}{2 \cdot 1} = \frac{25 + 15}{2} = \frac{40}{2} = 20$ $m_{c2} = \frac{-(-25) - \sqrt{225}}{2 \cdot 1} = \frac{25 - 15}{2} = \frac{10}{2} = 5$
Мы получили два возможных значения для массы меди: 20 кг и 5 кг. Теперь используем последнее условие задачи: "в нём меди было больше, чем цинка". Первоначальная масса цинка была 5 кг. Значит, масса меди $m_c$ должна быть строго больше 5 кг ($m_c > 5$).
Проверим наши решения:
- Если $m_c = 20$ кг, то $20 > 5$. Это условие выполняется.
- Если $m_c = 5$ кг, то $5 > 5$ - это неверно ($5=5$). Это решение не удовлетворяет условию задачи.
Следовательно, единственно возможное значение массы меди - 20 кг.
Найдем первоначальную массу сплава $M$: $M = m_c + 5 = 20 + 5 = 25$ кг.
Ответ: 25 кг.
№78 (с. 13)
Условие. №78 (с. 13)

78. Слиток сплава меди и цинка массой 36 кг содержит 45 % меди. Какую массу меди надо добавить к этому куску, чтобы полученный сплав содержал 60 % меди?
Решение 1. №78 (с. 13)

Решение 2. №78 (с. 13)

Решение 3. №78 (с. 13)
Для решения этой задачи сначала определим начальное количество меди и цинка в сплаве, а затем составим уравнение, исходя из требуемого конечного процентного содержания меди.
Вычисление начальной массы компонентов
Общая масса слитка составляет $36$ кг. Содержание меди в нем — $45\%$.
Масса меди в исходном слитке равна:
$m_{меди1} = 36 \text{ кг} \times 0.45 = 16.2 \text{ кг}$
Масса цинка в слитке составляет оставшуюся часть. При добавлении чистой меди масса цинка в сплаве не меняется.
$m_{цинка} = 36 \text{ кг} - 16.2 \text{ кг} = 19.8 \text{ кг}$
Составление и решение уравнения
Обозначим массу меди, которую необходимо добавить, через $x$ (в кг).
После добавления меди новая масса меди в сплаве станет:
$m_{меди2} = m_{меди1} + x = 16.2 + x$
Новая общая масса всего сплава станет:
$m_{сплава2} = 36 + x$
По условию, в новом сплаве содержание меди должно составлять $60\%$. Это можно выразить следующей пропорцией:
$\frac{\text{новая масса меди}}{\text{новая масса сплава}} = 0.60$
Подставим полученные выражения в эту формулу:
$\frac{16.2 + x}{36 + x} = 0.6$
Решим это уравнение относительно $x$:
$16.2 + x = 0.6 \times (36 + x)$
$16.2 + x = 21.6 + 0.6x$
$x - 0.6x = 21.6 - 16.2$
$0.4x = 5.4$
$x = \frac{5.4}{0.4} = \frac{54}{4} = 13.5$
Следовательно, для получения сплава с 60% содержанием меди необходимо добавить 13,5 кг чистой меди.
Ответ: 13,5 кг.
№79 (с. 13)
Условие. №79 (с. 13)

79. Имеются два слитка, состоящие из цинка, меди и олова. Известно, что первый слиток массой 150 кг содержит 40 % олова, а второй массой 250 кг – 26 % меди. Процентное содержание цинка в обоих слитках одинаково. Сплавив первый и второй слитки, получили сплав, в котором оказалось 30 % цинка. Сколько килограммов олова содержится в полученном сплаве?
Решение 1. №79 (с. 13)

Решение 2. №79 (с. 13)

Решение 3. №79 (с. 13)
Для решения задачи определим все известные и неизвестные параметры.
Масса первого слитка $m_1 = 150$ кг.
Масса второго слитка $m_2 = 250$ кг.
Содержание олова в первом слитке $c_{\text{Sn1}} = 40\% = 0.4$.
Содержание меди во втором слитке $c_{\text{Cu2}} = 26\% = 0.26$.
Процентное содержание цинка в обоих слитках одинаково, обозначим его как $z$. То есть $c_{\text{Zn1}} = c_{\text{Zn2}} = z$.
Сначала найдем неизвестное процентное содержание цинка $z$.
Масса нового сплава, полученного при сплавлении двух слитков, равна сумме их масс:
$m_{\text{общ}} = m_1 + m_2 = 150 + 250 = 400$ кг.
Масса цинка в первом слитке составляет $m_{\text{Zn1}} = m_1 \cdot z = 150z$.
Масса цинка во втором слитке составляет $m_{\text{Zn2}} = m_2 \cdot z = 250z$.
Общая масса цинка в новом сплаве равна сумме масс цинка из двух слитков:
$m_{\text{Zn_общ}} = m_{\text{Zn1}} + m_{\text{Zn2}} = 150z + 250z = 400z$.
По условию, в полученном сплаве содержится 30% цинка. Это значит, что массу цинка в нем можно также вычислить как долю от общей массы сплава:
$m_{\text{Zn_общ}} = m_{\text{общ}} \cdot 0.30 = 400 \cdot 0.30 = 120$ кг.
Теперь мы можем приравнять два выражения для общей массы цинка, чтобы найти $z$:
$400z = 120$
$z = \frac{120}{400} = \frac{12}{40} = 0.3$
Таким образом, процентное содержание цинка в каждом из исходных слитков составляет 30%.
Далее найдем массу олова в каждом слитке, чтобы определить его общую массу в конечном сплаве.
Масса олова в первом слитке:
Известно, что первый слиток содержит 40% олова, а его масса 150 кг.
$m_{\text{Sn1}} = 150 \text{ кг} \cdot 0.40 = 60$ кг.
Масса олова во втором слитке:
Сумма долей всех металлов в слитке равна 1 (или 100%). Во втором слитке содержится 26% меди и 30% цинка (как мы нашли). Найдем долю олова:
$c_{\text{Sn2}} = 1 - c_{\text{Cu2}} - c_{\text{Zn2}} = 1 - 0.26 - 0.30 = 0.44$.
Итак, второй слиток содержит 44% олова. Его масса 250 кг, следовательно, масса олова в нем:
$m_{\text{Sn2}} = 250 \text{ кг} \cdot 0.44 = 110$ кг.
Общая масса олова в полученном сплаве равна сумме масс олова из первого и второго слитков:
$m_{\text{Sn_общ}} = m_{\text{Sn1}} + m_{\text{Sn2}} = 60 \text{ кг} + 110 \text{ кг} = 170$ кг.
Ответ: 170 кг.
№80 (с. 13)
Условие. №80 (с. 13)


80. После двух последовательных снижений цен на одно и то же число процентов цена одной упаковки лекарства снизилась с 300 до 192 р. На сколько процентов снижалась цена одной упаковки лекарства каждый раз?
Решение 1. №80 (с. 13)

Решение 2. №80 (с. 13)

Решение 3. №80 (с. 13)
Пусть начальная цена лекарства равна 300 рублям. Цена снижалась дважды на одно и то же число процентов. Обозначим это неизвестное число процентов за $x$.
Снижение цены на $x$ процентов означает, что новая цена составляет $(100 - x)\%$ от старой. Это можно выразить как умножение на коэффициент $k = (1 - \frac{x}{100})$.
После первого снижения цена $P_1$ станет:
$P_1 = 300 \cdot (1 - \frac{x}{100})$
После второго последовательного снижения на тот же процент, новая цена $P_2$ вычисляется от цены $P_1$:
$P_2 = P_1 \cdot (1 - \frac{x}{100}) = 300 \cdot (1 - \frac{x}{100}) \cdot (1 - \frac{x}{100}) = 300 \cdot (1 - \frac{x}{100})^2$
По условию задачи, конечная цена $P_2$ равна 192 рублям. Составим и решим уравнение:
$300 \cdot (1 - \frac{x}{100})^2 = 192$
Для начала выразим квадрат скобки:
$(1 - \frac{x}{100})^2 = \frac{192}{300}$
Сократим дробь в правой части уравнения. Оба числа делятся на 3 ($1+9+2=12$, $3+0+0=3$), а также на 4, т.к. 92 и 00 делятся на 4. Значит, можно сократить на 12:
$\frac{192}{300} = \frac{192 \div 12}{300 \div 12} = \frac{16}{25}$
Также можно было сократить последовательно. Сначала на 3: $\frac{64}{100}$. Затем на 4: $\frac{16}{25}$.
Теперь уравнение выглядит так:
$(1 - \frac{x}{100})^2 = \frac{16}{25}$
Извлечем квадратный корень из обеих частей уравнения. Поскольку цена снижается, выражение в скобках должно быть положительным и меньше 1.
$1 - \frac{x}{100} = \sqrt{\frac{16}{25}}$
$1 - \frac{x}{100} = \frac{4}{5}$
Переведем дробь в десятичный формат для удобства: $\frac{4}{5} = 0.8$.
$1 - \frac{x}{100} = 0.8$
Теперь найдем значение $\frac{x}{100}$:
$\frac{x}{100} = 1 - 0.8$
$\frac{x}{100} = 0.2$
Отсюда находим $x$:
$x = 0.2 \cdot 100 = 20$
Таким образом, цена каждый раз снижалась на 20%.
Ответ: 20%.
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.