← Маршрут ОГЭ
Тема 24 из 72 · Алгебра

Текстовые задачи: проценты, смеси, по кругу

Задачи на составление уравнений. Задание №21

ТГ-каналПодписывайся · там же запись на вводный урок t.me/algo_math ↗
Содержание 6 разделов
  1. Текстовые задачи: проценты, смеси, по кругу
  2. 1. Задачи на проценты и смеси
  3. 2. Задачи на движение по кругу
  4. 3. Задачи на движение по воде (смешанные)
  5. 4. Таблица для задач на смеси
  6. 5. Типичные ошибки и как их избежать

Текстовые задачи: проценты, смеси, по кругу

Задание №21 также может содержать задачи на проценты и смеси, а также на движение по кругу.

Важно запомнить!

В задачах на смеси ключевое — масса чистого вещества. В задачах на движение по кругу — расстояние равно длине трассы.

1. Задачи на проценты и смеси

Основная формула:

$$m_1 \cdot c_1 + m_2 \cdot c_2 = m_{итог} \cdot c_{итог}$$

где $m$ — масса раствора/сплава, $c$ — концентрация (в долях).

Алгоритм решения:

  1. Обозначить неизвестную массу через $x$
  2. Записать формулу для чистого вещества
  3. Составить уравнение
  4. Решить уравнение
  5. Проверить корень по смыслу
Пример 1 (смешивание растворов)

Смешали 5 литров 26-процентного раствора вещества с 7 литрами 44-процентного раствора этого же вещества. Сколько процентов составляет концентрация получившегося раствора?

  1. Масса вещества в первом растворе: $5 \cdot 0,26 = 1,3$ л
  2. Масса вещества во втором растворе: $7 \cdot 0,44 = 3,08$ л
  3. Общая масса вещества: $1,3 + 3,08 = 4,38$ л
  4. Общая масса раствора: $5 + 7 = 12$ л
  5. Концентрация: $\dfrac{4,38}{12} = 0,365 = 36,5\%$

Ответ: 36,5%

Пример 2 (сплавы)

Имеется два сплава. Первый содержит 5% никеля, второй — 30% никеля. Из этих двух сплавов получили третий сплав массой 150 кг, содержащий 20% никеля. Сколько килограммов первого сплава было использовано?

  1. Пусть $x$ — масса первого сплава (кг)
  2. Тогда масса второго сплава: $150 - x$ кг
  3. Масса никеля в первом сплаве: $0,05x$
  4. Масса никеля во втором сплаве: $0,3(150 - x)$
  5. Масса никеля в третьем сплаве: $0,2 \cdot 150 = 30$ кг
  6. Уравнение: $0,05x + 0,3(150 - x) = 30$
  7. $0,05x + 45 - 0,3x = 30$
  8. $-0,25x = -15$
  9. $x = 60$

Ответ: 60 кг

Пример 3 (выпаривание)

Сколько воды нужно выпарить из 200 кг 10-процентного раствора соли, чтобы получить 25-процентный раствор?

  1. Масса соли в растворе: $200 \cdot 0,1 = 20$ кг
  2. Пусть $x$ — масса воды, которую нужно выпарить
  3. Масса нового раствора: $200 - x$ кг
  4. Концентрация: $\dfrac{20}{200 - x} = 0,25$
  5. $20 = 0,25(200 - x)$
  6. $20 = 50 - 0,25x$
  7. $0,25x = 30 \Rightarrow x = 120$

Ответ: 120 кг

Пример 4 (добавление вещества)

Сколько граммов воды надо добавить к 50 г 70-процентного раствора кислоты, чтобы получить 10-процентный раствор?

  1. Масса кислоты: $50 \cdot 0,7 = 35$ г
  2. Пусть $x$ — масса добавляемой воды
  3. Масса нового раствора: $50 + x$ г
  4. Концентрация: $\dfrac{35}{50 + x} = 0,1$
  5. $35 = 0,1(50 + x)$
  6. $35 = 5 + 0,1x$
  7. $0,1x = 30 \Rightarrow x = 300$

Ответ: 300 г

2. Задачи на движение по кругу

Особенности:

  • Длина трассы $L$ (круг, стадион, кольцевая дорога)
  • При движении навстречу: время до встречи $\dfrac{L}{v_1 + v_2}$
  • При движении в одном направлении: время до встречи $\dfrac{L}{v_1 - v_2}$
Пример 5 (движение по кругу навстречу)

Два бегуна одновременно стартовали в одном направлении из одного и того же места круговой трассы в беге на несколько кругов. Спустя 20 минут, когда одному из них оставалось 400 м до окончания первого круга, ему сообщили, что второй бегун пробежал первый круг 1 минуту назад. Найдите скорость первого бегуна, если известно, что она на 2 км/ч меньше скорости второго.

  1. Пусть $v$ — скорость первого бегуна (км/ч)
  2. Тогда скорость второго: $v + 2$ км/ч
  3. Пусть $L$ — длина круга (км)
  4. Первый пробежал за $\dfrac{20}{60} = \dfrac{1}{3}$ ч: $v \cdot \dfrac{1}{3}$ км
  5. Ему осталось 400 м = 0,4 км до круга: $L = \dfrac{v}{3} + 0,4$
  6. Второй пробежал круг на 1 минуту раньше (т.е. за $\dfrac{19}{60}$ ч): $L = (v+2) \cdot \dfrac{19}{60}$
  7. Уравнение: $\dfrac{v}{3} + 0,4 = (v+2) \cdot \dfrac{19}{60}$
  8. Умножаем на 60: $20v + 24 = 19(v+2)$
  9. $20v + 24 = 19v + 38$
  10. $v = 14$

Ответ: 14 км/ч

Пример 6 (движение по кругу вдогонку)

Два мотоциклиста стартуют одновременно из одной точки круговой трассы в одном направлении. Скорость первого на 15 км/ч больше скорости второго. Через 2 часа первый мотоциклист обогнал второго на один круг. Найдите длину круговой трассы.

  1. Пусть $v$ — скорость второго мотоциклиста (км/ч)
  2. Тогда скорость первого: $v + 15$ км/ч
  3. За 2 часа разница в пройденном пути составила один круг
  4. $(v + 15) \cdot 2 - v \cdot 2 = L$
  5. $2v + 30 - 2v = L$
  6. $L = 30$ км

Ответ: 30 км

3. Задачи на движение по воде (смешанные)

Пример 7 (теплоход и течение)

Теплоход проходит по течению реки до пункта назначения 240 км и после стоянки возвращается в пункт отправления. Найдите скорость течения, если скорость теплохода в неподвижной воде равна 22 км/ч, стоянка длится 10 часов, а в пункт отправления теплоход возвращается через 32 часа после отплытия из него.

  1. Пусть $x$ — скорость течения (км/ч)
  2. Скорость по течению: $22 + x$; против течения: $22 - x$
  3. Время движения по течению: $\dfrac{240}{22 + x}$ ч
  4. Время движения против течения: $\dfrac{240}{22 - x}$ ч
  5. Общее время: $\dfrac{240}{22 + x} + \dfrac{240}{22 - x} + 10 = 32$
  6. $\dfrac{240}{22 + x} + \dfrac{240}{22 - x} = 22$
  7. $240(22 - x) + 240(22 + x) = 22(22 + x)(22 - x)$
  8. $5280 - 240x + 5280 + 240x = 22(484 - x^2)$
  9. $10560 = 10648 - 22x^2$
  10. $22x^2 = 88 \Rightarrow x^2 = 4 \Rightarrow x = 2$

Ответ: 2 км/ч

4. Таблица для задач на смеси

Что делаемКак меняется массаКак меняется концентрация
Смешиваем растворы $m = m_1 + m_2$ $c = \dfrac{m_1 c_1 + m_2 c_2}{m_1 + m_2}$
Выпариваем воду $m$ уменьшается $c$ увеличивается
Добавляем воду $m$ увеличивается $c$ уменьшается
Добавляем вещество $m$ увеличивается $c$ увеличивается

5. Типичные ошибки и как их избежать

Ошибка 1: Неправильное выражение концентрации

Концентрация = масса вещества / масса раствора (не масса всего!)

Ошибка 2: Забывают про проценты

20% = 0,2 = $\dfrac{1}{5}$. Всегда переводите проценты в дроби!

Ошибка 3: Неправильное понимание "по кругу"

При движении в одном направлении первый догоняет второго на длину круга.