Для решения этой задачи давайте обозначим несколько переменных:
- Пусть \( x \) — количество литров воды, которое пропускает первая труба за минуту.
- Тогда вторая труба пропускает \( x + 5 \) литров воды за минуту.
Согласно условию, резервуар объемом 200 литров заполняется на 2 минуты дольше первой трубы, чем второй.
Время, за которое вторая труба заполняет резервуар: \[ t_2 = \frac{200}{x + 5} \]
Время, за которое первая труба заполняет резервуар: \[ t_1 = \frac{200}{x} \]
Согласно условию задачи, знаем, что: \[ t_1 = t_2 + 2 \]
Подставим выражения для \( t_1 \) и \( t_2 \): \[ \frac{200}{x} = \frac{200}{x + 5} + 2 \]
Теперь решим это уравнение. Умножим обе стороны уравнения на \( x(x + 5) \) для устранения дробей: \[ 200(x + 5) = 200x + 2x(x + 5) \]
Раскроем скобки: \[ 200x + 1000 = 200x + 2x^2 + 10x \]
Объединим подобные члены: \[ 1000 = 2x^2 + 10x \]
Перепишем уравнение в стандартном виде: \[ 2x^2 + 10x - 1000 = 0 \]
Теперь упростим его, разделив все коэффициенты на 2: \[ x^2 + 5x - 500 = 0 \]
Решим это квадратное уравнение с помощью дискриминанта: \[ D = b^2 - 4ac = 5^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-500) = 25 + 2000 = 2025 \]
Теперь найдем корни уравнения: \[ x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{-5 \pm 45}{2} \]
Это даст нам два значения:
- \( x = \frac{40}{2} = 20 \)
- \( x = \frac{-50}{2} = -25 \) (отрицательное значение не подходит)
Таким образом, первая труба пропускает 20 литров воды в минуту.
Ответ: первая труба пропускает 20 литров воды за минуту.