耶律齐和完颜萍外传:数学应用题

来源:百度文库 编辑:神马品牌网 时间:2024/04/27 05:58:13
兴安水库建有个泄洪闸,现有水库的水位已超过安全线,上游水还在按不变的速度增加,为了防洪,需调节泄洪速度.假设每个闸门的泄洪速度相同,经测算,若打开一个泄洪闸30小时水位降至安全线.若打开两个泄洪闸,10小时水位降至安全线.现在抗洪指挥部要求在5.5个小时使水位降至安全线以下,至少要同时打开几个闸门?(用算是解答)

一个闸门每小时泄洪量为1个单位,

一个闸门,30小时泄洪量为30*1=30个单位,二个闸门,10小时泄洪量为10*1*2=20个单位,

则每小时流入量为(30-20)/(30-10)=0.5个单位,

原超出安全线部分为30-0.5*30=15或20-0.5*10=15个单位,

5.5小时总水量为15+0.5*5.5=17.75

所求为17.75÷5.5÷1=3.2,取整数,即至少要打开4个泄洪闸。

我的做法最简单易懂:
设每个闸门的泄洪速度为a立方米/小时,洪水的增加速度为b立方米/小时,
已经超越安全线的洪水为K立方米
依据题意有:
(a-b)30=k
(2a-b)10=k
解得a=k/15,b=k/30
设5.5小时需要x个阀门,因此有
(ax-b)5.5=k
把a=k/15,b=k/30代入可得
(xk/15-k/30)*5.5=k
即(x/15-1/30)*5.5=1
解得x=35.5/11
因为x至少要大于此数才行,所以X=4

一个闸门打开时,泄洪速度 = 一个闸门的泄洪速度-水位上涨速度=1/30,
两个闸门打开时,泄洪速度 = 两个闸门的泄洪速度-水位上涨速度=1/10,
所以一个闸门泄洪速度=1/10-1/30=1/15。水位上涨速度=1/15-1/30=1/30。
5.5个小时泄洪完毕,泄洪速度=1/5.5,闸门个数=(1/5.5+1/30)/(1/15)=3.23,所以至少要开4个闸门。