Задание 13 из 40Задачи на теорию чисел
Линия №20 · Высокий уровень

В порту имеются только заполненные контейнеры, масса каждого из которых равна 20 тонн или 60 тонн. В некоторых из этих контейнеров находится сахарный песок. Количество контейнеров с сахарным песком составляет 75 % от общего количества контейнеров. а) Может ли масса контейнеров с сахарным песком составить 80 % от общей массы всех контейнеров? б) Может ли масса контейнеров с сахарным песком составить 40 % от общей массы всех контейнеров? в) Какую наибольшую долю (в процентах) может составить масса контейнеров с сахарным песком от общей массы всех контейнеров?

Источник: Открытый банк заданий ФИПИ · FIPI ID: D8F724

Объяснение

Как решать это задание

Ключевая идея и подход к задаче

a) Если в порту всего 2 контейнера массой 20 тонн и 6 контейнеров массой 60 тонн, причём только 1 контейнер массой 20 тонн и 5 контейнеров массой 60 тонн заполнены сахарным песком, то количество контейнеров с сахарным песком составляет (1 +5) :(2+ 6)⋅100% = 75% от общего количества контейнеров.

Ключевая идея: Свести условие к ограничениям на количество, сумму и делимость, затем проверить крайние случаи. Ключевой фрагмент условия: «В порту имеются только заполненные контейнеры, масса каждого из которых…» (ФИПИ D8F724)..
Пошаговый разбор

Понятное решение

Подробные вычисления, пояснения и ответ
Пошаговое решение задания 20 ЕГЭ по профильной математике, ФИПИ D8F724

Текстовый конспект решения

  1. a) Если в порту всего 2 контейнера массой 20 тонн и 6 контейнеров массой 60 тонн, причём только 1 контейнер массой 20 тонн и 5 контейнеров массой 60 тонн заполнены сахарным песком, то количество контейнеров с сахарным песком составляет (1 +5) :(2+ 6)⋅100% = 75% от общего количества контейнеров.
  2. Масса контейнеров с сахарным песком равна 1⋅20+ 5⋅60 =320 тонн, масса всех контейнеров равна 2⋅20+ 6⋅60= 400 тонн, а значит, масса контейнеров с сахарным песком составляет 320:400⋅100% = 80% от общей массы всех контейнеров.
  3. б) Предположим, что в порту было x контейнеров массой 20 тонн и y контейнеров массой 60 тонн, среди которых с сахарным песком было a контейнеров массой 20 тонн и b контейнеров массой 60 тонн. Если масса контейнеров с сахарным песком составляет 40% от общей массы контейнеров, то должна выполняться система уравнений. Формула и подстановка показаны на изображении решения.
  4. Из равенства − 12a+ 28b= −16x получаем x +3(x− a)+ 7b= 0. Поскольку x ≥ a≥ 0 и y ≥b ≥ 0, то это равенство выполняется только при a = x= 0= b.
  5. Тогда из первого уравнения системы следует, что и y = 0, что невозможно.
  6. Следовательно, масса контейнеров с сахарным песком не может составить 40% от общей массы контейнеров.
  7. в) Масса контейнеров с сахарным песком будет составлять наибольшую долю от массы всех контейнеров в случае, когда масса каждого контейнера с сахарным песком равна 60 тонн. Тогда a =0, значит, 4b= 3x+ 3y. Нам нужно найти наибольшее значение величины
  8. Наибольшее значение дроби достигается при наименьшей величине знаменателя. Мы знаем, что y ≥ b, поэтому
  9. Значит, масса контейнеров с сахарным песком может составлять не более 90% от общей массы контейнеров.
  10. Пусть в порту b= 3 контейнера массой в 60 тонн, которые заполнены сахарным песком, и
  11. контейнер массой в 20 тонн, который заполнен не сахарным песком. Тогда масса контейнеров с сахарным песком составляет
  12. от общей массы всех контейнеров.

Ответ: а) Да, может б) Нет, не может в) 90%

Теория

Что нужно знать

Правила и свойства для этого типа задач
  • Целочисленные ограничения и оценки сумм
  • Натуральные и целые числа
  • Проверка достижимости ответа для варианта ФИПИ D8F724
Открыть теорию по математике →
Самопроверка

Типичные ошибки

На что обратить внимание перед ответом
  • Потерять ограничение из условия «В порту имеются только заполненные контейнеры, масса каждого из которых…» в варианте ФИПИ D8F724.
  • Проверить только один из пунктов а), б) и в), не обосновав остальные случаи.
  • Получить численную границу, но не доказать её достижимость или невозможность.
Алгоритм

Как проверить себя

Короткий контрольный список перед ответом
  1. 1Выписать все ограничения для условия «В порту имеются только заполненные контейнеры, масса каждого из которых…» (ФИПИ D8F724).
  2. 2Разделить доказательство на пункты а), б) и в) и проверить крайние случаи.
  3. 3Сопоставить итоговый ответ с исходными ограничениями и изображением решения.
Тренировка

Похожие задания

Ещё задачи линии №20
Навигация

Продолжить подготовку

Банк задач, конструктор и пробный ЕГЭ