В растворе Х содержится 30% вещества А и 50% вещества В, в растворе Y содержится 50% вещества А и 40% вещества В, в растворе Z содержится 80% вещества А и 10% вещества В. В результате смешивания получился раствор, содержащий 60% вещества А. Найдите наименьшее возможное содержание вещества В в получившемся растворе.
Будем считать, что для смешивания использовали
Пусть тогда
где, с учетом неотрицательности масс,
Для вещества B получаем:
Подставив и
получим функцию
Функция — убывающая, значит, принимает своё наименьшее значение при наибольшем значении аргумента.
Значит, наименьшее возможное содержание вещества B в полученном растворе равно 26%. Это достигается если смешать 2 порции раствора X и 3 порции раствора Z, а раствор Y не использовать.
Ответ: 26%.
Приведем другое решение:
Пусть a — доля раствора X, b — доля раствора Y, c — доля раствора Z в смеси, тогда a + b + c = 1, то есть
Для концентрации ω вещества B в смеси получаем
Очевидно, что минимум этой функции достигается при b = 0 и равен ω(0) = 0,26. Заметим, что при этом a = 0,4, c = 0,6.
Ответ: 26%.

