Задание 11 проверяет умение переводить текст условия в уравнение. Задачи на совместную работу - один из самых частых сюжетов: трубы наполняют бассейн, рабочие выполняют заказ, насосы качают воду. Приёмы те же, что и в задачах на движение: вместо расстояния - объём работы, вместо скорости - производительность.
1. Суть темы
Любая задача о работе строится вокруг трёх величин:
Работа (A) - что делается. Детали, литры, грядки, заказы.
Время (t) - как долго делается. Минуты, часы, дни.
Производительность (p) - сколько работы делается за единицу времени (аналог скорости).
Главный приём темы: если объём работы не назван в условии конкретным числом, принимай его за единицу. Тогда производительность одного работника равна t1 - доле всей работы, которую он выполняет за одну единицу времени.
Вторая ключевая идея: при совместной работе складываются производительности, а не времена. Если два насоса льют воду в один бак, каждую минуту прибывает сумма их минутных подач.
2. Основные формулы
3. Табличный метод
В текстовой задаче легко запутаться в буквах. Таблица - главный рабочий инструмент: один столбец для производительности, один для времени, один для работы. По каждому работнику - своя строка.
Пустой шаблон таблицы для задач на работу:
Кто
Производительность p
Время t
Работа A
Первый
…
…
…
Второй
…
…
…
Вместе
p1+p2
p1+p2A
A
4. Примеры решения
Пример 1. Двое вместе, работа абстрактная
Условие:
Первый маляр красит забор за 15 часов, а второй - за 10 часов. За сколько часов они покрасят забор, работая вместе?
Принимаем работу за единицу и заполняем таблицу
Объём работы не задан - берём весь забор за A=1.
Маляр
p (забора/час)
t (час)
A
Первый
151
15
1
Второй
101
10
1
Вместе
151+101
?
1
Складываем производительности
Складываем производительности, приводя к общему знаменателю 30:
pобщ=151+101=302+303=305=61
Находим время совместной работы
Значит, вместе маляры красят 61 забора в час. Время совместной работы:
tобщ=1/61=6
Ответ:6
Пример 2. Трое, разные единицы времени
Условие:
Первый насос наполняет бак за 12 минут, второй - за 15 минут, третий - за 1 час. За сколько минут наполнят этот бак три насоса, работая одновременно?
Приводим время к одним единицам
Время дано в разных единицах - сразу переводим всё в минуты: 1 час =60 мин.
Насос
p (бака/мин)
t (мин)
A
Первый
121
12
1
Второй
151
15
1
Третий
601
60
1
Вместе
p1+p2+p3
?
1
Складываем производительности
Общий знаменатель 60:
pобщ=121+151+601=605+604+601=6010=61
Находим время совместной работы
tобщ=1/61=6
Ответ:6
Пример 3. Найти время одного по совместному
Условие:
Работая вдвоём, Аня и Боря пропалывают огород за 20 минут. Одна Аня тратит на этот огород 36 минут. За сколько минут Боря пропалывает огород в одиночку?
Вводим переменную и заполняем таблицу
Вся работа - один огород, A=1. За x возьмём время, которое тратит Боря один. Тогда его производительность x1.
Кто
p (огорода/мин)
t (мин)
A
Аня
361
36
1
Боря
x1
x
1
Вместе
361+x1
20
1
Составляем уравнение
Производительность при совместной работе равна 201 (один огород за 20 минут). Получаем уравнение:
Условие:
Первый рабочий выполняет заказ за 10 часов, а второй - за 15 часов. Сначала первый трудился один 4 часа, а затем к нему присоединился второй. За сколько часов они вместе закончили оставшуюся часть заказа?
Находим производительности
Ступенчатая работа решается через доли. Вся работа равна 1.
Производительности: p1=101, p2=151.
Считаем сделанное за первый этап
За первые 4 часа первый рабочий выполнил:
A1=p1⋅4=101⋅4=104=52
Осталось: 1−52=53 работы.
Находим совместную производительность
pобщ=101+151=303+302=305=61
Считаем время на доделку
t=pобщAост=1/63/5=53⋅6=518=3,6
Ответ:3,6
Пример 5. Классика с квадратным уравнением
Условие:
Первая труба пропускает на 5 литров в минуту больше, чем вторая. Сколько литров воды в минуту пропускает первая труба, если резервуар объёмом 750 литров она заполняет на 5 минут быстрее второй?
Вводим переменную и заполняем таблицу
Здесь объём работы задан в литрах, A=750. Обозначим за x производительность первой трубы (её и просят найти). Тогда вторая труба даёт x−5 л/мин.
Труба
p (л/мин)
t (мин)
A (л)
Первая
x
x750
750
Вторая
x−5
x−5750
750
Составляем уравнение
Первая труба заполняет быстрее, значит её время меньше. Разница времён:
x−5750−x750=5
Разделим обе части на 5, чтобы упростить числа:
x−5150−x150=1
Приводим к квадратному уравнению
Приводим к общему знаменателю x(x−5):
x(x−5)150x−150(x−5)=1
x2−5x150x−150x+750=1
x2−5x750=1
Знаменатель x(x−5)=0 (производительность положительна и больше 5), поэтому:
x2−5x−750=0
Решаем квадратное и отбираем корень
Дискриминант: D=25+4⋅750=3025=552. Корни:
x=25±55
Положительный корень x=30. Отрицательный −25 отбрасываем - производительность не бывает отрицательной.
Проверка: первая труба −30 л/мин, вторая −25 л/мин. Время первой 30750=25 мин, время второй 25750=30 мин. Разница 5 минут - сходится.
Ответ:30
5. Частые ошибки
6. Что запомнить
Работа A - аналог пути, производительность p - аналог скорости, формула одна: A=p⋅t.
Если объём работы не задан числом - бери A=1, и p=t1.
При совместной работе складываются производительности, а не времена.
Таблица с тремя столбцами (p, t, A) - лучший способ не запутаться.
Ступенчатая работа разбирается через доли выполненной работы; остаток делится на совместную производительность.
Перед записью ответа перечитай вопрос: вдруг x - это не то, что просят.
7. Стратегия на экзамене
Проверь себя
Первый рабочий выполняет заказ за 6 часов, второй — за 12 часов. Какова их совместная производительность (заказа в час)?
Что складывается при совместной работе?
Вдвоём мастера красят забор за 10 часов, один из них в одиночку — за 15 часов. За сколько часов справится второй в одиночку?
Если объём работы в условии не задан числом, что удобнее всего принять за объём работы?