题目
某蓄水池(蓄有部分水)有一个进水口,若干个排水口,为了病尾生产需要,现决定在打开进水口的情况下排尽该蓄水他中的水。已知打开10个排水口时需8小时能将水排尽,打开8个排水口时需12小时才能将水排尽。若打开6个排水口,则需()小时才能将水排尽。A. 16B. 18C. 20D. 24
某蓄水池(蓄有部分水)有一个进水口,若干个排水口,为了病尾生产需要,现决定在打开进水口的情况下排尽该蓄水他中的水。已知打开10个排水口时需8小时能将水排尽,打开8个排水口时需12小时才能将水排尽。若打开6个排水口,则需()小时才能将水排尽。
- A. 16
- B. 18
- C. 20
- D. 24
题目解答
答案
D
解析
步骤 1:定义变量
设蓄水池的初始水量为 \( V \)(单位:体积),进水口每小时的进水量为 \( I \)(单位:体积/小时),每个排水口每小时的排水量为 \( D \)(单位:体积/小时)。
步骤 2:建立方程
根据题意,当打开10个排水口时,8小时能将水排尽,可以得到方程:
\[ V + 8I = 10D \times 8 \]
即:
\[ V + 8I = 80D \]
同理,当打开8个排水口时,12小时能将水排尽,可以得到方程:
\[ V + 12I = 8D \times 12 \]
即:
\[ V + 12I = 96D \]
步骤 3:解方程组
将两个方程联立,得到方程组:
\[ V + 8I = 80D \]
\[ V + 12I = 96D \]
将两个方程相减,消去 \( V \):
\[ (V + 12I) - (V + 8I) = 96D - 80D \]
\[ 4I = 16D \]
\[ I = 4D \]
将 \( I = 4D \) 代入第一个方程:
\[ V + 8 \times 4D = 80D \]
\[ V + 32D = 80D \]
\[ V = 48D \]
步骤 4:计算打开6个排水口时所需时间
设打开6个排水口时,需要 \( t \) 小时才能将水排尽,可以得到方程:
\[ V + tI = 6D \times t \]
将 \( V = 48D \) 和 \( I = 4D \) 代入方程:
\[ 48D + t \times 4D = 6D \times t \]
\[ 48D + 4tD = 6tD \]
\[ 48D = 2tD \]
\[ 48 = 2t \]
\[ t = 24 \]
设蓄水池的初始水量为 \( V \)(单位:体积),进水口每小时的进水量为 \( I \)(单位:体积/小时),每个排水口每小时的排水量为 \( D \)(单位:体积/小时)。
步骤 2:建立方程
根据题意,当打开10个排水口时,8小时能将水排尽,可以得到方程:
\[ V + 8I = 10D \times 8 \]
即:
\[ V + 8I = 80D \]
同理,当打开8个排水口时,12小时能将水排尽,可以得到方程:
\[ V + 12I = 8D \times 12 \]
即:
\[ V + 12I = 96D \]
步骤 3:解方程组
将两个方程联立,得到方程组:
\[ V + 8I = 80D \]
\[ V + 12I = 96D \]
将两个方程相减,消去 \( V \):
\[ (V + 12I) - (V + 8I) = 96D - 80D \]
\[ 4I = 16D \]
\[ I = 4D \]
将 \( I = 4D \) 代入第一个方程:
\[ V + 8 \times 4D = 80D \]
\[ V + 32D = 80D \]
\[ V = 48D \]
步骤 4:计算打开6个排水口时所需时间
设打开6个排水口时,需要 \( t \) 小时才能将水排尽,可以得到方程:
\[ V + tI = 6D \times t \]
将 \( V = 48D \) 和 \( I = 4D \) 代入方程:
\[ 48D + t \times 4D = 6D \times t \]
\[ 48D + 4tD = 6tD \]
\[ 48D = 2tD \]
\[ 48 = 2t \]
\[ t = 24 \]