х1
|
m1
|
0,01∙ х1 ∙ m1
|
II
раствор
|
х2
|
m2
|
0,01∙ х2 ∙ m2
|
Смесь
|
k
|
m = m1 + m2
|
0,01∙ (х1 ∙ m1 + х2 ∙ m2)
0,01∙ k ∙ m
или 0,01∙ k ∙ (m1 + m2)
|
Очевидно, что выполняется равенство: 0,01∙ k ∙ (m1 + m2) = 0,01∙
(х1 ∙ m1 + х2 ∙ m2), k ∙ (m1 + m2) = х1 ∙ m1 + х2 ∙ m2,
или х1 ∙ m1 + х2 ∙ m2 = k ∙ m, (1)
откуда получаем уравнение:
m1 ∙ (k – х1) + m2 ∙ (k – х2) = 0. (2)
Применим к этой ситуации другой подход. Построим квадрат и начертим обе его диагонали. Слева от квадрата рядом с его вершинами запишем одну над другой процентное содержание растворенного вещества в исходных растворах, а в его центре – процентное содержание вещества в смеси, которую нужно приготовить, и общую массу вещества. Внутри квадрата у соответствующих вершин запишем массы взятых растворов.
Теперь выполним следующие действия:
Умножим выражения, стоящие внутри и снаружи квадрата, рядом с верхней, а затем и нижней вершинами. Согласно формуле (1), их сумма равна произведению чисел, стоящих в центре квадрата.
Вычтем вдоль каждой диагонали квадрата процентные содержания веществ и запишем у свободного конца диагонали, умножив их на соответствующие массы исходных растворов.
Получим выражения: (k – x1) ∙ m2 и (k – x2) ∙ m2 . По формуле (2) сумма этих выражений равна 0.
Таким образом, мы получили механический способ решения таких задач с помощью квадрата Пирсона.
Аналогично решается задача и для смеси из трех и более сплавов.
Решение задач из сборников ОГЭ и ЕГЭ.
Задача 1.(ОГЭ-2018, 12 вариант) Имеется два сосуда. Первый содержит 30 кг, а второй — 20 кг раствора кислоты различной концентрации. Если эти растворы смешать, то получится раствор, содержащий 68% кислоты. Если же смешать равные массы этих растворов, то получится раствор, содержащий 70% кислоты. Сколько килограммов кислоты содержится в первом сосуде?
Решение:
1-ый способ (алгебраический). Пусть х - концентрация в 1 сосуде, у - концентрация во втором, тогда 30х кг кислоты в 1 сосуде, а 20у кг кислоты во втором, если растворы смешать: 30х+20у=0,68*50, если смешать равные массы (примем за 1 кг), то: х+у=0,7*2
Составим систему уравнений:
30х+20у=34, х+у=1,4
30*(1,4-у)+20у=34,
42-30у+20у=34,
-10у=-8,
у=0,8, х=0,6, значит, в первом сосуде будет 0,6*30=18кг.
Задача 1.(ОГЭ-2018, 12 вариант) Имеется два сосуда. Первый содержит 30 кг, а второй — 20 кг раствора кислоты различной концентрации. Если эти растворы смешать, то получится раствор, содержащий 68% кислоты. Если же смешать равные массы этих растворов, то получится раствор, содержащий 70% кислоты. Сколько килограммов кислоты содержится в первом сосуде?
2-ой способ. («квадрат Пирсона»). Пусть процентное содержание вещества в первом растворе равно х %, а во втором – y%.
При заполнении первого квадрата масса смеси равна 30 + 20 = 50 (кг), а во втором – примем массы растворов равными 1 кг, тогда общая масса смеси равна
1 + 1 = 2 (кг).
Составим систему уравнений:
30 х + 20 y = 3400,
х + y = 140,
откуда х = 60 (%).
Масса кислоты, содержащейся в первом сосуде, равна
60 % (от 30 кг) = 0,6 ∙ 30 = 18 (кг).
Ответ: 18 кг.
Достарыңызбен бөлісу: |