Давайте решим задачу, составив систему уравнений.
Обозначим:
- ( V_1 ) — объём первого танкера;
- ( V_2 ) — объём второго танкера;
- ( r ) — производительность одного насоса (объём, который один насос может заполнить за 1 час).
Из условия задачи:
Четыре насоса наполняют ( V_1 ) и (\frac{1}{3} V_2) за 11 часов. Значит, производительность четырёх насосов составляет:
[
4r \times 11 = V_1 + \frac{1}{3} V_2
]
Отсюда:
[
44r = V_1 + \frac{1}{3} V_2 \tag{1}
]
Три насоса наполняют ( V_1 ) и (\frac{1}{4} V_2) за 18 часов. Значит, производительность трёх насосов составляет:
[
3r \times 18 = V_1 + \frac{1}{4} V_2
]
Отсюда:
[
54r = V_1 + \frac{1}{4} V_2 \tag{2}
]
Теперь у нас есть система из двух уравнений:
[
\begin{cases}
44r = V_1 + \frac{1}{3} V_2 \
54r = V_1 + \frac{1}{4} V_2
\end{cases}
]
Вычтем первое уравнение из второго, чтобы избавиться от ( V_1 ):
[
54r - 44r = \left(V_1 + \frac{1}{4} V_2\right) - \left(V_1 + \frac{1}{3} V_2\right)
]
[
10r = \frac{1}{4} V_2 - \frac{1}{3} V_2
]
Приведём к общему знаменателю:
[
10r = \frac{3}{12} V_2 - \frac{4}{12} V_2 = -\frac{1}{12} V_2
]
Отсюда:
[
V_2 = -120r
]
Теперь найдём ( V_1 ) из первого уравнения:
[
44r = V_1 + \frac{1}{3}(-120r)
]
[
44r = V_1 - 40r
]
[
V_1 = 84r
]
Теперь мы знаем выражения для ( V_1 ) и ( V_2 ) через ( r ). Чтобы найти, за сколько времени три насоса наполнят второй танкер ( V_2 ):
Объём ( V_2 ) равен ( 120r ), а производительность трёх насосов — ( 3r ). Время, необходимое для заполнения, будет:
[
t = \frac{V_2}{3r} = \frac{120r}{3r} = 40
]
Таким образом, три насоса могут наполнить второй танкер за 40 часов.