Давайте разберем обе задачи по порядку, подробно объясняя решения. Начнем с задачи №20.
Задача 20
Дано:
- Изначальный вес смеси: 16 кг
- Вначале азот составляет 84% от массы смеси
→ Масса азота: \( 16 \times 0{,}84 = 13{,}44 \) кг - Масса кислорода: \( 16 - 13{,}44 = 2{,}56 \) кг
Действия:
- В баллон выпустили некоторое количество смеси \( x \) кг.
- После этого в баллон доливали ту же массу азота, то есть добавляли еще \( x \) кг азота.
- Опять выпустили столько же смеси \( x \) кг.
- Еще раз добавили \( x \) кг азота.
- В итоге в баллоне 91% азота.
Шаг 1: Расчет после первого выпуска смеси
После выпуска \( x \) кг смеси в баллоне осталось:
Масса смеси: \( 16 - x \)
Распределение по компонентам:
- Азот: \( 13{,}44 - 0{,}84x \)
- Кислород: \( 2{,}56 - 0{,}16x \)
Шаг 2: Добавление азота
После добавления \( x \) кг азота, масса азота:
\[ 13{,}44 - 0{,}84x + x = 13{,}44 + 0{,}16x \]
Общая масса смеси:
\[ (16 - x) + x = 16 \]
(то есть масса вернулась к 16 кг после добавления, ведь добавляем только азот, а не смесь полностью)
Шаг 3: Вновь в баллон выпустили \( x \) кг смеси
После этого выпуска масса остается \( 16 - x \)
Распределение по компонентам:
Азот:
\[ \text{остаток: } 13{,}44 + 0{,}16x - 0{,}84x = 13{,}44 + 0{,}16x - 0{,}84x = 13{,}44 - 0{,}68x \]Кислород:
\[ 2{,}56 - 0{,}16x \]
Обратите внимание, что при вытягивании \( x \) кг смеси, доли компонент меняются пропорционально. В результате, после второго выпуска, остается количество компонентов:
- Азот: \( 13{,}44 + 0{,}16x - 0{,}84x = 13{,}44 - 0{,}68x \)
- Кислород: \( 2{,}56 - 0{,}16x \)
Общая масса после второго выпуска: \( 16 - 2x \).
Шаг 4: Еще одно добавление азота
После добавления \( x \) кг азота — новый состав:
Азот:
\[ \left( 13{,}44 - 0{,}68x \right) + x = 13{,}44 + 0{,}32x \]
Кислород: остается \( 2{,}56 - 0{,}16x \)
Общая масса после последнего добавления:
\[
(16 - 2x) + x = 16 - x
\]
Итоговая концентрация азота
По условию, в итоге азота 91% от всей смеси в баллоне:
\[ \frac{\text{масса азота}}{\text{общая масса}} = 0{,}91 \]
Масса азота после всех операций:
\[ 13{,}44 + 0{,}32x \]
Общая масса после всех операций — это сумма после третьего выпуска и добавления:
Ранее было \( 16 - 2x \), а после добавления азота — \( 16 - x \).
Но поскольку мы добавляли азот и не меняли общий объем — исходная масса процесса — лучше сосредоточиться на соотношениях.
Вернемся к выражению:
\[ \frac{13{,}44 + 0{,}32x}{16 - x} = 0,91 \]
Решение уравнения:
\[ 13{,}44 + 0{,}32x = 0,91(16 - x) \]
Раскроем скобки:
\[ 13{,}44 + 0{,}32x = 14,56 - 0,91x \]
Перенесем все — слева:
\[ 0,32x + 0,91x = 14,56 - 13,44 \]
\[ 1,23x = 1,12 \]
Найдем \( x \):
\[ x = \frac{1,12}{1,23} \approx 0,91 \text{ кг} \]
Ответ на задачу 20:
В первый раз из баллона выпустили примерно 0,91 кг смеси.
Теперь перейдём к задаче №21.
Задача 21
Дано:
- Начальная цена: 20 000 рублей
- Цена год за годом уменьшается на одинаковый процент \( p \)
Через 2 года цена стала 15 842 рублей.
Обозначим:
- Пусть \( p \) — ежегодный процент снижения (в долях, например 0,05 для 5%)
Тогда по формуле:
\[ \text{Цена через 2 года} = \text{Начальная цена} \times (1 - p)^2 \]
Подставим значения:
\[ 15 842 = 20 000 \times (1 - p)^2 \]
Решим уравнение относительно \( p \):
\[ (1 - p)^2 = \frac{15 842}{20 000} = 0,7921 \]
Вычитаем корень из обеих частей:
\[ 1 - p = \sqrt{0,7921} \approx 0,89 \]
Значит:
\[ p = 1 - 0,89 = 0,11 \]
или в процентах:
\[ p \times 100\% = 11\% \]
Ответ на задачу 21:
Цена холодильника ежегодно уменьшалась примерно на 11%.
Если есть вопросы или нужны дополнительные разъяснения — обращайтесь!