Давайте разберём задачу пошагово и подробно объясним каждую часть.
Обозначения:
Пусть:
- вторая часть (меньшая) — это сталь со содержанием хрома \( x \)%
- первая часть (большая) — это сталь со содержанием хрома \( y \)%
Также пусть:
- массу второй части — \( m \)
- массу первой части — \( 3m \) (так как взято в 3 раза больше)
Шаг 1: Запишем условие, что при взятии разного количества стали:
"Если взять в 3 раза больше первой части, чем второй, то содержание хрома в сплаве вдвоепревысит содержание хрома в меньшей части."
Это означает, что:
Общая масса сплава при таких условиях:
\( 3 \times 3m + m = 9m + m = 10m \)Общий вес хрома в сплаве:
\( 3 \times y \times 3m + x \times m = 3y \times 3m + x m = 9 y m + x m \)Процентное содержание хрома в сплаве:
\[ \text{Процент} = \frac{\text{Масса хрома}}{\text{Общая масса}} \times 100\% \]
Нам сказано, что:
\[
\frac{9 y m + x m}{10 m} \times 100\% = x + 2\%
\]
(то есть содержание хрома в сплаве на 2% больше, чем в меньшей части).
Обратим внимание, что в условии говорится "вдвое превышает" — правильно интерпретировать:
"процент содержания хрома в сплаве равен содержанию хрома в меньшей части + 2%"
Следовательно,
Уравнение 1:
\[ \frac{9 y m + x m}{10 m} = x + 2 \]
Сократим \( m \):
\[ \frac{9 y + x}{10} = x + 2 \]
Теперь выразим:
\[ 9 y + x = 10(x + 2) \]
Раскроем скобки:
\[ 9 y + x = 10x + 20 \]
Перенесем все в одну сторону:
\[ 9 y + x - 10x = 20 \] \[ 9 y - 9 x = 20 \]
Это уравнение:
\[ \boxed{ 9 y - 9 x = 20 } \]
или
\[ \boxed{ y - x = \frac{20}{9} } \]
Шаг 2: Теперь рассмотрим ситуацию, когда количество стали одинаковое
"Если же взять одинаковое количество, то сплав содержит 8% хрома."
Образец равенство масс:
обе части: по \( m \)
масса хрома в сплаве: \( y m + x m = (y + x) m \)
Общий вес сплава: \( 2 m \)
Процентное содержание хрома в сплаве:
\[ \frac{(y + x)m}{2m} \times 100\% = 8\% \]
Упрощая:
\[ \frac{y + x}{2} = 8 \]
Отсюда получаем:
\[ y + x = 16 \]
Это второе уравнение:
\[ \boxed{ y + x = 16 } \]
Шаг 3: Решение системы уравнений
Имеем:
\[ \begin{cases} y - x = \frac{20}{9} \\ y + x = 16 \end{cases} \]
Добавим два уравнения:
\[ (y - x) + (y + x) = \frac{20}{9} + 16 \]
Левое выражение:
\[ 2 y \]
Правая:
\[ \frac{20}{9} + 16 \]
Переведем 16 в дробь с знаменателем 9:
\[ 16 = \frac{144}{9} \]
Тогда сумма:
\[ \frac{20}{9} + \frac{144}{9} = \frac{164}{9} \]
Следовательно:
\[ 2 y = \frac{164}{9} \] \[ y = \frac{164}{18} = \frac{82}{9} \approx 9,11\% \]
Теперь найдём \( x \):
\[ x = y - \frac{20}{9} = \frac{82}{9} - \frac{20}{9} = \frac{62}{9} \approx 6,89\% \]
Ответ:
- Процентное содержание хрома в первом сорте: \(\boxed{\frac{82}{9} \approx 9,11\%}\)
- Процентное содержание хрома во втором сорте: \(\boxed{\frac{62}{9} \approx 6,89\%}\)
Это и есть искомые значения.
Если есть дополнительные вопросы, или нужна проверка, я готов помочь!