注水抽水问题
【試題描述】
一個水池,底部裝有一個常開的排水管,上部裝有若干個同樣粗細的進水管。當打開4個進水管時,需要5小時才能注滿水池;當打開2個進水管時,需要15小時才能注滿水池;現在要用2小時將水池注滿,至少要打開多少個進水管?
【求解】
方法一:列方程
設進水管的速度是x,排水管的速度是y,要用2小時將水池注滿,至少要打開n個進水管
由題意知
4x*5 - 5y = 2x*15 - 15y
nx*2 - 2y >= 4x*5 - 5y
聯立方程組得x=y, n >=8.5,因為進水管數為整數,故至少需要打開9個進水管。
方法二:數量分析
我們設每個進水管每小時的進水量為1,4個水管同時注水5小時的注水量為1*4*5=20,2個水管同時注水15小時的注水量為1*2*15=30。
由題意知,排水管的速度為(30-20)/(15-5)=10/10=1,即排水管的排水速度與單個進水管的進水速度相等。
因此一池水的總水量為1*4*5-1*5= 20-5 = 15
要用2小時將水池注滿,至少要打開的進水管數為(1*2+15)/(1*2)=17/2=8.5≈9個
故至少需要打開9個進水管。
總結
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