Чтобы решить задачу, давайте обозначим время, за которое вторая труба наполняет бассейн, как \( x \) минут. Тогда первая труба, как сказано в задаче, будет наполнять бассейн за \( x + 18 \) минут.
Определим скорость наполнения для каждой трубы.
Скорость наполнения бассейна — это величина, показывающая, какую часть бассейна каждая труба наполняет за единицу времени (например, за 1 минуту).- Скорость второй трубы: \( \frac{1}{x} \) бассейна в минуту.
- Скорость первой трубы: \( \frac{1}{x + 18} \) бассейна в минуту.
Суммарная скорость при работе двух труб.
Когда обе трубы работают вместе, их скорости суммируются: \[ \frac{1}{x} + \frac{1}{x + 18} \] Эта суммарная скорость равна \( \frac{1}{12} \) бассейна в минуту, так как обе трубы заполняют бассейн за 12 минут.Составим уравнение: \[ \frac{1}{x} + \frac{1}{x + 18} = \frac{1}{12} \]
Упрощение уравнения.
Объединим дроби с левой стороны: \[ \frac{(x + 18) + x}{x(x + 18)} = \frac{1}{12} \] Это можно записать как: \[ \frac{2x + 18}{x(x + 18)} = \frac{1}{12} \]Перекрестное умножение.
Умножим обе стороны на \( 12x(x + 18) \): \[ 12(2x + 18) = x(x + 18) \]Решение полученного уравнения.
Раскроем скобки: \[ 24x + 216 = x^2 + 18x \] Переносим все члены в одну сторону для получения квадратного уравнения: \[ x^2 - 6x - 216 = 0 \]Решение квадратного уравнения.
Используем формулу дискриминанта \( D = b^2 - 4ac \): \[ D = (-6)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-216) = 36 + 864 = 900 \] Находим корни квадратного уравнения по формуле: \[ x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{6 \pm \sqrt{900}}{2} = \frac{6 \pm 30}{2} \] Это дает два значения: \[ x = \frac{36}{2} = 18 \quad \text{и} \quad x = \frac{-24}{2} = -12 \] Поскольку время не может быть отрицательным, принимаем \( x = 18 \).
Таким образом, вторая труба наполняет бассейн за 18 минут.