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将下列问题表示成方程组,并求解
(i) 丽图在顺流中航行20公里需要2小时,在逆流中航行4公里需要2小时。求她在静水中划船的速度和水流的速度。
(ii) 2个妇女和5个男人一起完成一件刺绣作品需要4天,而3个妇女和6个男人一起完成需要3天。求1个妇女单独完成这件作品所需的时间,以及1个男人单独完成所需的时间。
(iii) 鲁希回家路程300公里,部分路程乘火车,部分路程乘公共汽车。如果她乘火车行驶60公里,其余路程乘公共汽车,则需要4小时。如果她乘火车行驶100公里,其余路程乘公共汽车,则需要多花10分钟。分别求火车的速度和公共汽车的速度。


待办事项

我们需要将给定的问题表示成方程组,并求解。

解答

(i) 设水流速度为x km/hr,她在静水中划船的速度为y km/hr

逆流速度 =yx km/hr

顺流速度 =y+x km/hr

=

丽图在顺流中航行20公里需要2小时。

所需时间 =20y+x

2=​\frac{20}{y+x}

2(y+x)=20

y+x=10.....(i)

丽图在逆流中航行4公里需要2小时。

所需时间 =\frac{4}{y-x}

2=​\frac{4}{y-x}

2(y-x)=4

y-x=2.....(ii)

将方程(i)和(ii)相加,得到:

y+x+y-x=10+2

2y=12

y=\frac{12}{2}

y=6\ km/hr

这意味着:

6-x=2

x=6-2

x=4\ km/hr

因此:

她在静水中划船的速度为6公里/小时,水流速度为4公里/小时。 

(ii) 设一个男人单独完成一件刺绣作品需要x天。

这意味着:

一个男人一天完成的工作量 =\frac{1}{x}

设一个妇女单独完成刺绣作品需要y天。

这意味着:

一个妇女一天完成的工作量 =\frac{1}{y}

在第一种情况下,2个妇女和5个男人一起完成一件刺绣作品需要4天。

5个男人一天完成的工作量 =5\times\frac{1}{x}=\frac{5}{x}

2个妇女一天完成的工作量 =2\times\frac{1}{y}=\frac{2}{y}

根据题意:

4(\frac{5}{x}+\frac{2}{y})=1

\frac{20}{x}+\frac{8}{y}=1....(i)

在第二种情况下,6个男人和3个妇女完成这件作品需要3天。

6个男人一天完成的工作量 =6\times\frac{1}{x}=\frac{6}{x}

3个妇女一天完成的工作量 =3\times\frac{1}{y}=\frac{3}{y}

根据题意:

3(\frac{6}{x}+\frac{3}{y})=1

\frac{18}{x}+\frac{9}{y}=1....(ii)

将方程(i)乘以9,方程(ii)乘以8,得到:

9(\frac{20}{x}+\frac{8}{y})=9(1)

\frac{180}{x}+\frac{72}{y}=9.....(iii)

8(\frac{18}{x}+\frac{9}{y})=8(1)

\frac{144}{x}+\frac{72}{y}=8.....(iv)

用(iii)减去(iv),得到:

\frac{180}{x}+\frac{72}{y}-(\frac{144}{x}+\frac{72}{y})=9-8

\frac{180-144}{x}=1

x=36

x=36代入(i),得到:

\frac{20}{36}+\frac{8}{y}=1

\frac{8}{y}=1-\frac{5}{9}

\frac{8}{y}=\frac{9-5}{9}

\frac{8}{y}=\frac{4}{9}

y=\frac{8\times9}{4}

y=18

因此,一个男人单独完成需要36天,一个妇女单独完成需要18天。

(iii) 回家总路程 =300\ km

设火车的速度为x km/hr,公共汽车的速度为y km/hr。

我们知道:

时间 = 距离 \div 速度

在第一种情况下,如果她乘火车行驶60公里,其余路程乘公共汽车,则需要4小时。

所需时间 =\frac{60}{x}+\frac{300-60}{y}

\Rightarrow \frac{60}{x}+\frac{240}{y}=4.....(i)

在第二种情况下,如果她乘火车行驶100公里,其余路程乘公共汽车,则需要多花10分钟。

所需时间 =\frac{100}{x}+\frac{300-100}{y}

\Rightarrow \frac{100}{x}+\frac{200}{y}=4+\frac{10}{60}

\Rightarrow \frac{100}{x}+\frac{200}{y}=4+\frac{1}{6}

\Rightarrow \frac{100}{x}+\frac{200}{y}=\frac{4\times6+1}{6}

\Rightarrow \frac{100}{x}+\frac{200}{y}=\frac{25}{6}......(ii)

将方程(i)乘以5,方程(ii)乘以3,得到:

5(\frac{60}{x}+\frac{240}{y})=5(4)

\frac{300}{x}+\frac{1200}{y}=20....(iii)

3(\frac{100}{x}+\frac{200}{y})=3(\frac{25}{6})

\frac{300}{x}+\frac{600}{y}=\frac{25}{2}.....(iv)

用(iii)减去(iv),得到:

\frac{300}{x}+\frac{1200}{y}-\frac{300}{x}-\frac{600}{y}=20-\frac{25}{2}

\frac{1200-600}{y}=\frac{20(2)-25}{2}

\frac{600}{y}=\frac{15}{2}

y=\frac{600\times2}{15}

y=40\times2=80

y=80代入方程(i),得到:

\frac{60}{x}+\frac{240}{80}=4

\frac{60}{x}+3=4

\frac{60}{x}=4-3=1

x=60(1)

x=60

因此,火车的速度是60\ km/hr,公共汽车的速度是80\ km/hr

更新于:2022年10月10日

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