两根管道同时运行可以填充一个蓄水池,用时$3\frac{1}{13}$分钟。如果一根管道比另一根管道多用3分钟才能填充蓄水池,求每根管道单独填充蓄水池所需的时间?


已知:两根管道同时运行可以填充一个蓄水池,用时$3\frac{1}{13}$分钟。一根管道比另一根管道多用3分钟才能填充蓄水池。

求解:求每根管道单独填充蓄水池所需的时间。

 

解题步骤

设较快管道填充蓄水池所需时间为$x$分钟

因此,较慢管道填充蓄水池所需时间为$(x+3)$分钟

因为较快管道填充蓄水池用时$x$分钟。

较快管道1分钟内填充蓄水池的比例为$\frac{1}{x}$

较慢管道1分钟内填充蓄水池的比例为$\frac{1}{x+3}$

两根管道1分钟内填充蓄水池的比例为$\frac{1}{\frac{40}{13}}$

$=\frac{13}{40}$

根据题意:

$\frac{1}{x}+\frac{1}{x+3}=\frac{13}{40}$

$\Rightarrow \frac{x+x+3}{x( x+3)}=\frac{13}{40}$

 $\Rightarrow 40(2x+3)=13x(x+3)$

$\Rightarrow 80x+120=13x^2+39x$

$\Rightarrow13x^2−41x−120=0$

这里:

$a=13,\ b=−41,\ c=−120$

利用二次方程公式:

$x=\frac{−(−41)±\sqrt{(−41)^2−4×(13)×(−120)}}{2×13}$

$\Rightarrow x=\frac{41±\sqrt{1681+6240}}{26}$

$\Rightarrow x=\frac{41±\sqrt{7921}}{26}$

$\Rightarrow x=\frac{41±89}{26}$

 

$\because x\
不能为负数

$\therefore x=\frac{41+89}{26}=5$

因此:

较快管道填充蓄水池所需时间为5分钟

较慢管道填充蓄水池所需时间为$(5+3)=8$分钟

更新于: 2022年10月10日

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