Có 2 đội công nhân cùng làm 1 công trình. Lần thứ nhất: đội 1 làm trong 6 ngày, đội 2 làm trong 4 ngày thì xong công trình. Lần thứ hai: đội 1 làm trong 4 ngày, đội 2 làm trong 8 ngày thì xong công trình. Hỏi nếu làm một mình thì mỗi đội công nhân làm trong bao lâu hoàn thành công trình?
Phương pháp giải
+ Gọi thời gian để đội 1, đội 2 làm một mình xong công trình lần lượt là x, y (ngày), đặt điều kiện cho ẩn.
+ Tính trong một ngày, đội 1 làm được bao nhiêu phần công trình theo $x$, đội 2 làm được bao nhiêu phần công trình theo $y$.
+ Lập hệ phương trình dựa vào 2 dữ kiện "đội 1 làm trong 6 ngày và đội 2 làm trong 4 ngày thì xong công trình" và "đội 1 làm trong 4 ngày và đội 2 làm trong 8 ngày thì xong công trình".
+ Giải hệ phương trình thu được, đối chiếu với điều kiện và kết luận.
Lời giải chi tiết
Gọi thời gian để đội 1 làm một mình xong công trình là x (ngày), điều kiện: $x > 0$.
Gọi thời gian để đội 2 làm một mình xong công trình là y (ngày), điều kiện: $y > 0$.
Trong một ngày, đội 1 làm được \(\dfrac{1}{x}\) (công trình).
Trong một ngày, đội 2 làm được \(\dfrac{1}{y}\) (công trình).
Vì đội 1 làm trong 6 ngày và đội 2 làm trong 4 ngày thì xong công trình nên ta có phương trình: $6 \times \dfrac{1}{x} + 4 \times \dfrac{1}{y} = 1$.
Vì đội 1 làm trong 4 ngày và đội 2 làm trong 8 ngày thì xong công trình nên ta có phương trình: $4 \times \dfrac{1}{x} + 8 \times \dfrac{1}{y} = 1$
Ta có hệ phương trình:
\[ \begin{cases} 6\dfrac{1}{x} + 4\dfrac{1}{y} = 1\ (1) \\ 4\dfrac{1}{x} + 8\dfrac{1}{y} = 1\ (2). \end{cases} \]
Nhân hai vế của phương trình (1) với 2 ta được: $12\dfrac{1}{x} + 8\dfrac{1}{y} = 2 (3)$.
Trừ hai vế phương trình (3) cho hai vế phương trình (2) ta có:
$8\dfrac{1}{x} = 1 \Rightarrow \dfrac{1}{x} = \dfrac{1}{8} \Rightarrow x = 8$ (thỏa mãn).
Thay \(x = 8\) vào phương trình (1) ta có: $6 \times \dfrac{1}{8} + 4 \times \dfrac{1}{y} = 1\Rightarrow y = 16$ (thỏa mãn)
Vậy thời gian làm một mình để hoàn thành công trình của đội 1 là 8 ngày và đội 2 là 16 ngày.
Chú ý khi giải
+ Điều kiện của ẩn: Số ngày là số dương.
+ Sau khi giải xong hệ phương trình, cần đối chiếu với điều kiện để loại nghiệm (nếu có) rồi kết luận.
Cách giải bài toán bằng phương pháp lập hệ phương trình:
Bước 1. Lập hệ phương trình:
- Chọn ẩn số và đặt điều kiện thích hợp cho ẩn số.
- Biểu diễn các đại lượng chưa biết theo ẩn và các đại lượng đã biết.
- Lập hệ phương trình biểu thị mối quan hệ giữa các đại lượng.
Bước 2. Giải hệ phương trình.
Bước 3. Trả lời: Kiểm tra xem trong các nghiệm của hệ phương trình, nghiệm nào thỏa mãn điều kiện của ẩn, nghiệm nào không, rồi kết luận.
📌 Ứng dụng của phương trình giải bài toán bằng cách lập hệ phương trình: Giải bài toán bằng cách lập hệ phương trình giúp giải quyết các bài toán về hình học, bài toán tìm số, ....
📊 Thực tế bài toán: Giải bài toán bằng cách lập hệ phương trình giúp giải quyết một số vấn đề liên quan đến thực tiễn như: Bài toán tính tuổi, bài toán năng suất, bài toán tính chuyển động, bài toán làm chung, làm riêng, bài toán liên quan đến các yếu tố vật lí, hóa học, ...