За допомогою систем рівнянь другого ступеня
зручно вирішувати багато завдань. Багато завдань, особливо у яких необхідно
знайти значення двох величин, зручно вирішувати з допомогою систем рівнянь
другого ступеня. При розв'язанні задач за допомогою систем рівнянь надходять
так: позначають деякі невідомі числа літерами, використовуючи умову задачі,
складають систему рівнянь; вирішують цю систему; тлумачать результат відповідно
до умови завдання.
ЗАДАЧА:
Периметр
прямокутника дорівнює 80
см. Якщо основу прямокутника збільшити на
8 см, а висоту – на 2 см, то площа прямокутника
збільшиться у півтора раза. Яка довжина сторін прямокутника ?
РОЗВ’ЯЗУВАННЯ:
Нехай
основа прямокутника дорівнює х
см, а висота у
см. Периметр прямокутника дорівнює 80
см, тобто:
2х + 2у = 80.
Площа
прямокутника дорівнює:
ху см2.
Після
збільшення сторін основа прямокутника дорівнюватиме:
(х + 8)(у + 2) см2.
За
умовою задачі площа прямокутника збільшиться в півтора раза, тобто:
(х + 8)(у + 2) = 1,5ху.
Отже,
маємо систему рівнянь:
Розв’язавши
її, знайдемо, що:
х1 = 28, у1 = 12;
х2 = 24, у2 = 16.
Отже,
задача має два розв’язки. Сторони прямокутника дорівнюють 28 см
і 12 см
або 24
см і
16 см.
ЗАДАЧА:
О
дев’ятій ранку від пристані відчалив пліт, а о вісімнадцятій – човен, який наздогнав
пліт на відстані 20
км від пристані. О котрій годині човен наздогнав
пліт, якщо власна швидкість човна дорівнює
18 км/год ?
РОЗВ’ЯЗУВАННЯ:
Нехай х км/год – швидкість течії, t год – час, за який човен наздогнав
пліт, тоді за умовою можна скласти такі рівняння:
х(9 + t)
= 20,
(х + 18)t = 20.
З
цих двох рівнянь випливає, що:
х(9 + t)
= (х + 18)t,
хt
+ 9х = хt + 18t, х = 2t.
Повернемося
до рівняння:
х(9 + t) = 20,
2t (9 + t)
= 20,
t2
+ 9t – 10 = 0.
t
=1, t =
–10.
Отже,
човен наздожене пліт за одну годину, і це відбудеться о 19
годині.
ЗАДАЧА:
Робітник
і учень, працюючи разом, можуть виконати деяке завдання за 2
дні. За скільки днів може виконати це завдання кожен з них, працюючи
самостійно, якщо робітнику для виконання 1/3 завдання
потрібно на 3 дні менше, ніж учневі на виконання 2/3 завдання
?
РОЗВ'ЯЗАННЯ:
Нехай
робітник сам може виконати завдання за х днів, а учень – за у днів. Тоді за 1
день робітник виконає 1/х , а учень – 1/у частину роботи. Працюючи разом,
за 1
день вони виконають 1/2 частину роботи. Рівняння:
1/х + 1/у = 1/2.
Час,
необхідний для виконання 1/3
завдання робітником, дорівнює х/3
днів, а для виконання 2/3
завдання учнем – 2у/3 днів.
Рівняння:
х/3 +
3 = 2у/3.
Система:х1 = –6, у1 = 1,5 – не задовольняє умову задачі.х2 = 3, у2 = 6.
Отже,
робітник може виконати завдання за 3 дні, а учень – за 6
днів.
ВІДПОВІДЬ: 3
дні, 6 днів
ЗАДАЧА:
Старший
брат мав удвічі більше грошей, ніж молодший. Вони поклали свої гроші на рік на
рахунки в різні банки, причому молодший брат знайшов банк, який дає на 5% річних
більше, ніж старшого брата. Знявши свої гроші з рахунків за рік, старший брат
отримав 4600 грн, а молодший – 2400 грн. Скільки грошей було б у братів у
сумі, якби вони від початку змінили свої банки
?
РОЗВ'ЯЗАННЯ:
Нехай
х
грн
– сума грошей, яку
поклав до банку молодший брат, тоді 2х
грн
– сума грошей, яку поклав
до банку старший брат. Нехай, далі, банк старшого брата дає у% річних, тоді
банк молодшого брата дає (у + 5)% річних.
Отже, через рік на рахунку старшого брата будеа на рахунку молодшого
брата будеУ результаті приходимо
до системи рівнянь:Вирішивши
цю систему, отримаємо х = 2000, у =15. Залишилося
отримати відповідь на запитання завдання: скільки грошей було б у братів у
сумі, якби вони від початку змінили свої банки?
І тут молодший брат поклав свої 2000
грн
у банк під 15% річних, а старший – 4000 грн у банк під 20% річних. Молодший брат наприкінці
року отримав би 2300 грн, а старший – 4800 грн. Загалом у них стало б 7100 грн.ВІДПОВІДЬ: 7100 грн
ЗАДАЧА:
Першому
робітнику для виконання завдання потрібно на
4 год менше, ніж другому. Перший робітник
пропрацював 2
год, а потім його змінив другий. Після того як другий робітник пропрацював 3 год, виявилося, що виконано 1/2
завдання. За скільки годин може виконати це завдання кожний робітник,
працюючи самостійно ?
РОЗВ'ЯЗАННЯ:
Нехай
перший робітник сам може виконати замовлення за
х год, а другий – за у
год і у – х = 4. Тоді за 1 год перший виконає 1/х, другий – 1/у
частину роботи. Якщо перший робітник
виконуватиме завдання 2 год, а другий – 3 год, то разом вони виконають 1/2
частину роботи.
Розв’яжемо систему:х1 = –2, х2
= 8,у1 = 2, у2
= 12.
х1 = –2 не
задовольняє умову задачі. Отже, перший робітник може виконати завдання за 8
год, другий – за 12 год.
ВІДПОВІДЬ: 8
год, 12 год
ЗАДАЧА:
Двоє
трактористів можуть зорати поле, працюючи разом, за 6 год. За скільки може зорати це поле
кожний тракторист, працюючи самостійно, якщо одному з них для
того, щоб зорати 2/5 поля,
треба на 4 год. Більше, ніж іншому, щоб зорати 1/5 поля ?
РОЗВ'ЯЗАННЯ:
Нехай перший тракторист може зорати поле за х год, а другий за у год. Тоді за 1 год перший виконає 1/х, другий – 1/у
частину
роботи. Працюючи разом, виконують за 1
год 1/6 завдання.
Рівняння:
1/х
+ 1/у
= 1/6,
2/5
: 1/х
= 2х/5 (год)
– час, необхідний для виконання
2/5 завдання першим трактористом,
1/5
: 1/у
= у/5 (год)
– час, необхідний для виконання
1/5 завдання другим трактористом.
Рівняння:
2х/5
+ у/5 = 4.
Система:х1 = 4, х2
= 15,у1 = –12, у2
= 10.
х1 = –12 не
задовольняє умову задачі. Отже, перший тракторист може виконати завдання
за 15
год, другий – за 10 год.
ВІДПОВІДЬ: 15
год, 10 год
ЗАДАЧА:
З
міста А
в місто В,
відстань між якими дорівнює 320
км, виїхав вантажний автомобіль. Через 3
год після цього з міста В
у місто А виїхав легковий автомобіль, який зустрівся з
вантажним через 1
год. після свого виїзду. Легковий автомобіль долає відстань між містами А
і В
на 1
год 20 хв. швидше, ніж вантажний.
Знайдіть швидкість кожного автомобіля.
РОЗВ'ЯЗАННЯ:
Нехай х км/год – швидкість
легкового автомобіля, у км/год – швидкість вантажного автомобіля. Вантажний
автомобіль рухав 3 + 1 = 4 год, легковий – 1 год, і вони
проїхали 320 км. Рівняння:
х + 4у = 320.
На весь шлях з
А у В легковий автомобіль затратив 320/х
год,
а вантажний – 320/у год. 1 год 20 хв = 4/3
год. Рівняння:
320/у – 320/х = 4/3.
Система:х = 80,у1 = 60, у2
= 320.
х1 = 320 не
задовольняє умову задачі. Отже, швидкість легкового автомобіля становила 80
км/год, вантажного – 60 км/год.
ВІДПОВІДЬ: 80 км/год, 60 км/год