Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 16 № 623660
i

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.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Будем счи­тать, что для сме­ши­ва­ния ис­поль­зо­ва­ли a кг рас­тво­ра X, b кг рас­тво­ра Y и c кг рас­тво­ра Z. Тогда для ве­ще­ства A имеем:

0,3a плюс 0,5b плюс 0,8c=0,6 левая круг­лая скоб­ка a плюс b плюс c пра­вая круг­лая скоб­ка рав­но­силь­но 0,3a плюс 0,1b=0,2c рав­но­силь­но b=2c минус 3a.

Пусть c=1, тогда b=2 минус 3a, где, с уче­том не­от­ри­ца­тель­но­сти масс, 0 мень­ше или равно a мень­ше или равно дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

Для ве­ще­ства B по­лу­ча­ем:

0,5a плюс 0,4b плюс 0,1c=\omega умно­жить на левая круг­лая скоб­ка a плюс b плюс c пра­вая круг­лая скоб­ка рав­но­силь­но \omega= дробь: чис­ли­тель: 0,5a плюс 0,4b плюс 0,1c, зна­ме­на­тель: a плюс b плюс c конец дроби .

Под­ста­вив c=1, и b=2 минус 3a, по­лу­чим функ­цию

\omega левая круг­лая скоб­ка a пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 0,5a плюс 0,4 левая круг­лая скоб­ка 2 минус 3a пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 0,1 умно­жить на 1, зна­ме­на­тель: a плюс левая круг­лая скоб­ка 2 минус 3a пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 1 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 0,9 минус 0,7a, зна­ме­на­тель: 3 минус 2a конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 0,15, зна­ме­на­тель: 2a минус 3 конец дроби плюс 0,35.

Функ­ция \omega левая круг­лая скоб­ка a пра­вая круг­лая скоб­ка   — убы­ва­ю­щая, зна­чит, при­ни­ма­ет своё наи­мень­шее зна­че­ние при наи­боль­шем зна­че­нии ар­гу­мен­та.

\omega_min левая круг­лая скоб­ка a пра­вая круг­лая скоб­ка =\omega левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 0,15, зна­ме­на­тель: 2 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби минус 3 конец дроби плюс 0,35 =0,26.

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 c  =  1 – a – b. Для кон­цен­тра­ции ве­ще­ства A в смеси имеем

0,6=0,3a плюс 0,5b плюс 0,8c=0,3a плюс 0,5b плюс 0,8 левая круг­лая скоб­ка 1 минус a минус b пра­вая круг­лая скоб­ка рав­но­силь­но 0,5a плюс 0,3b=0,2 рав­но­силь­но a=0,4 минус 0,6b.

Для кон­цен­тра­ции ω ве­ще­ства B в смеси по­лу­ча­ем

\omega левая круг­лая скоб­ка b пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,5a плюс 0,4b плюс 0,1c=0,5 левая круг­лая скоб­ка 0,4 минус 0,6b пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 0,4b плюс 0,1 левая круг­лая скоб­ка 1 минус 0,4 минус 0,4b пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,26 плюс 0,06b.

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%.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ2
Верно по­стро­е­на ма­те­ма­ти­че­ская мо­дель1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше0
Мак­си­маль­ный балл2
Источник: А. Ларин. Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 372
Классификатор алгебры: За­да­чи на оп­ти­маль­ный выбор