Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д16 C5 № 508670
i

Три свечи имеют оди­на­ко­вую длину, но раз­ную тол­щи­ну. Тре­тья свеча была за­жже­на на час рань­ше двух дру­гих, за­жжен­ных од­но­вре­мен­но. В не­ко­то­рый мо­мент го­ре­ния пер­вая свеча и тре­тья свечи стали оди­на­ко­вой длины, а через 2 часа после этого оди­на­ко­вой длины стали тре­тья и вто­рая свечи. За сколь­ко часов сго­ра­ет тре­тья свеча, если вто­рая сго­ра­ет за 6 ч, а пер­вая  — за 4 ч?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Под­ход 1.

Пусть тре­тья свеча сго­ра­ет за х ч. Тогда ско­рость сго­ра­ния тре­тьей свечи  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: x конец дроби (1/ч), пер­вой свечи  —  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби (1/ч), вто­рой свечи  —  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби (1/ч).

Пусть до того, пока тре­тья свеча по­рав­ня­лась по длине со вто­рой све­чой, про­шло t ч. К этому мо­мен­ту сго­ре­ла  дробь: чис­ли­тель: t плюс 1, зна­ме­на­тель: x конец дроби ед. длины тре­тьей свечи,  дробь: чис­ли­тель: t, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби ед. длины вто­рой свечи. По усло­вию за­да­чи они равны. Решим урав­не­ние  дробь: чис­ли­тель: t, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: t плюс 1, зна­ме­на­тель: x конец дроби от­но­си­тель­но t.

tx=6t плюс 6 рав­но­силь­но tx минус 6t=6 рав­но­силь­но t левая круг­лая скоб­ка x минус 6 пра­вая круг­лая скоб­ка =6 рав­но­силь­но t= дробь: чис­ли­тель: 6, зна­ме­на­тель: x минус 6 конец дроби левая круг­лая скоб­ка * пра­вая круг­лая скоб­ка

Но за 2 часа до этого мо­мен­та по­рав­ня­лись по длине тре­тья и пер­вая свечи. К этому мо­мен­ту пер­вая свеча го­ре­ла (t − 2) ч, а тре­тья  — (t − 1) ч, сго­ре­ла  дробь: чис­ли­тель: t минус 2, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ед. длины пер­вой свечи,  дробь: чис­ли­тель: t минус 1, зна­ме­на­тель: x конец дроби ед. длины тре­тьей свечи. Эти зна­че­ния тоже равны. Решим урав­не­ние  дробь: чис­ли­тель: t минус 1, зна­ме­на­тель: x конец дроби от­но­си­тель­но t.

tx минус 2x=4t минус 4 рав­но­силь­но tx минус 4t=2x минус 4 рав­но­силь­но t левая круг­лая скоб­ка x минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка =2x минус 4 рав­но­силь­но t= дробь: чис­ли­тель: 2x минус 4, зна­ме­на­тель: x минус 4 конец дроби левая круг­лая скоб­ка ** пра­вая круг­лая скоб­ка

При­рав­ня­ем пра­вые части урав­не­ний (*) и (**) и решим по­лу­чен­ное урав­не­ние от­но­си­тель­но х.

 дробь: чис­ли­тель: 6, зна­ме­на­тель: x минус 6 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2x минус 4, зна­ме­на­тель: x минус 4 конец дроби рав­но­силь­но 6x минус 24=2x в квад­ра­те минус 12x минус 4x плюс 24 рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но 2x в квад­ра­те минус 22x плюс 48=0 рав­но­силь­но x в квад­ра­те минус 11x плюс 24=0 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний  новая стро­ка x=3 , новая стро­ка x=8 . конец со­во­куп­но­сти .

Ко­рень, рав­ный 3, не под­хо­дит по смыс­лу за­да­чи: он не может быть мень­ше 6.

 

Под­ход 2.

Пусть тре­тья свеча сго­ра­ет за х ч. Тогда ско­рость сго­ра­ния тре­тьей свечи  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: x конец дроби (1/ч), пер­вой свечи  —  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби (1/ч), вто­рой свечи  —  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби (1/ч).

Най­дем, через сколь­ко часов после того, как была за­жже­на пер­вая свеча, тре­тья свеча по длине по­рав­ня­лась с пер­вой. Эта ве­ли­чи­на будет равна от­но­ше­нию раз­но­сти длин сго­рев­шей за это время тре­тьей и пер­вой свеч к раз­но­сти их ско­ро­стей сго­ра­ния, т. е.

 дробь: чис­ли­тель: 1 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: конец дроби минус 1 умно­жить на 0, зна­ме­на­тель: дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: x конец дроби конец дроби = дробь: чис­ли­тель: дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: конец дроби , зна­ме­на­тель: дробь: чис­ли­тель: x минус 4, зна­ме­на­тель: 4x конец дроби конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4x, зна­ме­на­тель: x левая круг­лая скоб­ка x минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: x минус 4 конец дроби левая круг­лая скоб­ка ч пра­вая круг­лая скоб­ка .

Ана­ло­гич­но най­дем, через сколь­ко часов после того как была за­жже­на вто­рая свеча, тре­тья свеча по длине по­рав­ня­лась со вто­рой.

 дробь: чис­ли­тель: 1 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: конец дроби минус 1 умно­жить на 0, зна­ме­на­тель: дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: x конец дроби конец дроби = дробь: чис­ли­тель: дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: конец дроби , зна­ме­на­тель: дробь: чис­ли­тель: x минус 6, зна­ме­на­тель: 6x конец дроби конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 6x, зна­ме­на­тель: x левая круг­лая скоб­ка x минус 6 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 6, зна­ме­на­тель: x минус 6 конец дроби левая круг­лая скоб­ка ч пра­вая круг­лая скоб­ка .

По усло­вию за­да­чи раз­ность  дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: x минус 6 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: x минус 4 конец дроби со­став­ля­ет 2 ч. Решим со­от­вет­ству­ю­щее урав­не­ние.

 дробь: чис­ли­тель: 6, зна­ме­на­тель: x минус 6 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: x минус 4 конец дроби =2 рав­но­силь­но 6x минус 24 минус 4x плюс 24=2x в квад­ра­те минус 10x плюс 24 рав­но­силь­но 2x в квад­ра­те минус 22x плюс 48=0 рав­но­силь­но

 рав­но­силь­но x в квад­ра­те минус 11x плюс 24=0 рав­но­силь­но x в квад­ра­те минус 11x плюс 24=0 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний  новая стро­ка x=3 , новая стро­ка x=8 . конец со­во­куп­но­сти .

Но ко­рень, рав­ный 3, не под­хо­дит по смыс­лу за­да­чи: он не может быть мень­ше 6.

 

Под­ход 3.

Вве­дем обо­зна­че­ния:  v _3  — ско­рость сго­ра­ния тре­тьей свечи,  v _1  — ско­рость сго­ра­ния пер­вой свечи,  v _2  — ско­рость сго­ра­ния вто­рой свечи, t  — время, ко­то­рое по­на­до­би­лось вто­рой свече по­рав­нять­ся по длине с тре­тьей.

Длину свеч при­мем за 1. Тогда  v _1= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , v _2= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби . При этом  дробь: чис­ли­тель: v _2, зна­ме­на­тель: v _1 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

Ско­ро­сти сго­ра­ния свеч на­хо­дят­ся в об­рат­ной про­пор­ци­о­наль­ной за­ви­си­мо­сти от не­об­хо­ди­мой для этого вре­ме­ни. По­сколь­ку за время t после за­жи­га­ния пер­вой свечи сго­ре­ли оди­на­ко­вые длины пер­вой и тре­тьей свеч, то  дробь: чис­ли­тель: v _3, зна­ме­на­тель: v _1 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: t, зна­ме­на­тель: t плюс 1 конец дроби левая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни * пра­вая круг­лая скоб­ка

Ана­ло­гич­но со сле­ду­ю­щим усло­ви­ем за­да­чи:  дробь: чис­ли­тель: v _3, зна­ме­на­тель: v _2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: t плюс 2, зна­ме­на­тель: t плюс 3 конец дроби левая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка ** пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка

Раз­де­лим почлен­но ра­вен­ство (*) на ра­вен­ство (**):  дробь: чис­ли­тель: v _2, зна­ме­на­тель: v _1 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: t умно­жить на левая круг­лая скоб­ка t плюс 3 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка t плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка t плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби . То есть

 дробь: чис­ли­тель: t умно­жить на левая круг­лая скоб­ка t плюс 3 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка t плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка t плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: t в квад­ра­те плюс 3t, зна­ме­на­тель: t в квад­ра­те плюс 3t плюс 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби рав­но­силь­но 3t в квад­ра­те плюс 9t минус 2t в квад­ра­те минус 6t минус 4=0 рав­но­силь­но t в квад­ра­те плюс 3t минус 4=0.

У по­след­не­го урав­не­ния един­ствен­ный по­ло­жи­тель­ный ко­рень, и он равен 1.

Итак, в со­от­вет­ствии с ра­вен­ством (*):  v _3= дробь: чис­ли­тель: v _1t, зна­ме­на­тель: t плюс 1 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 8 конец дроби .

Не­об­хо­ди­мое время для пол­но­го сго­ра­ния тре­тьей свечи равно  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: v _3 конец дроби =8.

 

Ответ: 8.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­чен пра­виль­ный ответ.3
По­лу­че­но вер­ное вы­ра­же­ние для суммы пла­те­жа, но до­пу­ще­на вы­чис­ли­тель­ная ошиб­ка, при­вед­шая к не­вер­но­му от­ве­ту.2
По­лу­че­но вы­ра­же­ние для еже­год­ной вы­пла­ты, но урав­не­ние не со­став­ле­но ИЛИ вер­ный ответ най­ден под­бо­ром.1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше.0
Мак­си­маль­ный балл3
Источник: А. Ларин: Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 108
Кодификатор ФИПИ/Решу ЕГЭ: 2.1.12.7* Раз­ные за­да­чи с при­клад­ным со­дер­жа­ни­ем