Прикладні (сюжетні) задачі

Як розв'язувати текстову задачу

Найважче в сюжетній задачі — не обчислення, а перехід від слів до формули. Саме тут губиться більшість балів: арифметика проста, а от що саме позначити буквою — не завжди очевидно.

Схема завжди та сама:

  1. Познач невідоме буквою — те, що питають (напр. nn — кількість, tt — час).
  2. Склади рівняння: перечитай умову й запиши кожне речення як рівність.
  3. Розв'яжи й перевір на здоровий глузд: кількість людей не буває дробовою, час — від'ємним, а знижка — більшою за 100%.
Порада, що економить час

Якщо не знаєш, що позначити буквою, — постав xx саме на те, про що питають. Тоді не доведеться наприкінці робити зайвий крок «а тепер знайдемо шукане».

Другий крок вартий окремої уваги. Найнадійніший прийом — читати умову реченнями й одразу перекладати кожне з них на мову алгебри. «Було вдвічі більше» — це =2⋅= 2\cdot, «на 5 менше» — це −5-5, «разом» — це знак плюс, «у скільки разів» — це ділення. Коли всі речення перекладено, рівняння вже складене.

Корисно також одразу виписати одиниці. Якщо в задачі швидкість у км/год, а час у хвилинах, їх треба звести до однакових одиниць ще до підстановки — інакше відповідь буде неправильною при бездоганній алгебрі.

Суміші та рецепти

Тут усе тримається на понятті порції — незмінного набору складників. Якщо відоме співвідношення на одну порцію, то кількість порцій = загальна кількість поділити на суму складників порції.

Приклад 1 — суміш за рецептом

Для розчину змішують воду й концентрат у відношенні 7:37 : 3. Скільки потрібно концентрату, щоб дістати 22 літри розчину?

  1. Одна «порція» містить 7+3=107 + 3 = 10 частин;
  2. на кожні 1010 частин розчину припадає 33 частини концентрату, тобто 310\dfrac{3}{10} від усього об'єму;
  3. отже, концентрату потрібно 2⋅310=0,62 \cdot \dfrac{3}{10} = 0{,}6 л.

Відповідь: 0,60{,}6 л (і, відповідно, 1,41{,}4 л води).

Середні величини

Середнє арифметичне кількох груп із різними цінами:

pˉ=n1p1+n2p2+…n1+n2+….\bar{p} = \dfrac{n_1 p_1 + n_2 p_2 + \ldots}{n_1 + n_2 + \ldots}.

Задачі часто просять найменше значення невідомого, за якого середнє переходить поріг — тоді розв'язують нерівність і беруть найближче ціле.

Середнє не є середнім із середніх

Якщо в одній групі 22 елементи із середнім 1010, а в другій 88 елементів із середнім 55, загальне середнє не дорівнює 10+52=7,5\dfrac{10+5}{2} = 7{,}5. Треба рахувати за формулою: 2⋅10+8⋅510=6010=6\dfrac{2\cdot10 + 8\cdot5}{10} = \dfrac{60}{10} = 6. Більша група «важить» більше.

Рух і робота

S=v⋅t(шлях),A=P⋅t(робота).S = v\cdot t \quad (\text{шлях}), \qquad A = P\cdot t \quad (\text{робота}).

При русі назустріч швидкості додаються: час до зустрічі t=Sv1+v2t = \dfrac{S}{v_1 + v_2}.

Приклад. Зустріч

Між містами 270270 км. Назустріч виїжджають два автомобілі зі швидкостями 6060 і 7575 км/год. Через скільки годин вони зустрінуться?

Разом за годину вони долають 60+75=13560 + 75 = 135 км. Отже:

t=270135=2 год.t = \dfrac{270}{135} = 2 \text{ год}.

Якщо об'єкти рухаються в один бік (навздогін), швидкості, навпаки, віднімають: відстань між ними скорочується зі швидкістю v1−v2v_1 - v_2. Той самий принцип працює в задачах про рух річкою: за течією швидкість човна дорівнює v+uv + u, проти течії — v−uv - u, де uu — швидкість течії.

Приклад 2 — рух за течією і проти

Човен пройшов 3636 км за течією за 22 год, а назад — за 33 год. Знайдемо власну швидкість човна й швидкість течії.

  1. Швидкість за течією: 362=18\dfrac{36}{2} = 18 км/год;
  2. швидкість проти течії: 363=12\dfrac{36}{3} = 12 км/год;
  3. складаємо систему: v+u=18v + u = 18 і v−u=12v - u = 12;
  4. додаємо рівняння: 2v=302v = 30, отже v=15v = 15;
  5. звідси u=18−15=3u = 18 - 15 = 3.

Відповідь: власна швидкість 1515 км/год, швидкість течії 33 км/год.

Спільна робота

Задачі про роботу влаштовані так само, як про рух, тільки замість швидкості — продуктивність. Усю роботу зручно взяти за одиницю.

Приклад. Разом швидше

Перший робітник виконує роботу за 66 год, другий — за 33 год. За скільки годин вони впораються разом?

За годину перший робить 16\dfrac{1}{6} роботи, другий — 13\dfrac{1}{3}. Разом за годину:

16+13=16+26=36=12.\dfrac{1}{6} + \dfrac{1}{3} = \dfrac{1}{6} + \dfrac{2}{6} = \dfrac{3}{6} = \dfrac{1}{2}.

Половина роботи за годину — отже вся робота за 22 год.

Зверни увагу на структуру такої задачі: додавати можна продуктивності, а не час. Поширена помилка — усереднити 66 і 33 години й дати відповідь 4,54{,}5 год. Але спільна робота завжди швидша за роботу найшвидшого з учасників, тому відповідь обов'язково менша за 33 год — це надійна перевірка.

Одиниці й здоровий глузд

Стеж за одиницями (км/год, л/хв) і перевіряй відповідь на реалістичність: кількість — ціле невід'ємне, час — додатний.

Типові помилки

  • Додають час замість продуктивностей у задачах про спільну роботу.
  • Усереднюють середні без урахування розміру груп.
  • Не зводять одиниці. Хвилини й години, грами й кілограми треба узгодити до підстановки.
  • Забувають відповісти на поставлене питання. Часто знаходять проміжну величину й записують у відповідь її.
  • Не перевіряють відповідь на здоровий глузд. Від'ємний час, дробова кількість людей чи швидкість течії, більша за швидкість човна, — ознаки помилки.

Перевір себе

Завдання формату НМТ

Завдання в тому вигляді, як їх дають на національному мультипредметному тесті: вибір однієї відповіді з п’яти (А–Д), установлення відповідності та коротка відповідь десятковим дробом. Там, де є позначка «Прототип», задачу побудовано за типом реального завдання НМТ минулих років; числа в умові щоразу нові.

  • На якому поверсі квартира

    Вибір А–Д · Прототип: НМТ 2022 · №2

  • Скільки порцій вистачить

    Вибір А–Д · Прототип: НМТ 2024 · зошит 1 · №6

  • Найбільша кількість покупок

    Вибір А–Д · Прототип: НМТ 2023 · зошит 2 · №3

  • Спільна робота

    Коротка відповідь

Приклади розв’язання завдань НМТ

Так розв’язують завдання формату НМТ із цієї теми — по одному прикладу на кожен формат: вибір відповіді, відповідність, коротка відповідь. У розділі «Завдання формату НМТ» числа щоразу нові, а тут кожен крок розписано.

  1. 1На якому поверсі квартира
    Вибір А–Д
    Прототип: НМТ 2022 · №2
    У під’їзді будинку на першому поверсі 8 квартир, а на кожному з решти поверхів — по 4. Квартири пронумеровано підряд, починаючи з першого поверху. На якому поверсі квартира № 14?
    • А1
    • Б2
    • В3
    • Г4
    • Д5
    Відніміть квартири першого поверху й з’ясуйте, скільки повних поверхів займають попередні квартири.
    Показати розв’язання
    1. 1
      14−8=614 - 8 = 6
    2. 2
      ⌈64⌉=2\left\lceil \dfrac{6}{4} \right\rceil = 2
    3. 3
      1+2=31 + 2 = 3
    Відповідь: В) 3 3
  2. 2Найбільша кількість покупок
    Вибір А–Д
    Прототип: НМТ 2023 · зошит 2 · №3
    Зошит коштує 5 грн, а набір із двох таких зошитів — 7 грн. Яку найбільшу кількість зошитів можна купити на 56 грн?
    • А15
    • Б11
    • В17
    • Г8
    • Д16
    У наборі зошит дешевший, тож купуйте якомога більше наборів, а на решту — окремі зошити.
    Показати розв’язання
    1. 1
      56=8⋅7+056 = 8\cdot 7 + 0
    2. 2
      8⋅2+0=168\cdot 2 + 0 = 16
    Відповідь: Д) 16 16
  3. 3Спільна робота
    Коротка відповідь
    Перша труба наповнює басейн за 2 год, а друга — за 3 год. За скільки годин наповнять басейн обидві труби, працюючи разом?
    За годину перша труба наповнює 12 \dfrac{1}{2} басейну, друга — 13. \dfrac{1}{3}.
    Показати розв’язання
    1. 1
      12+13=56\dfrac{1}{2} + \dfrac{1}{3} = \dfrac{5}{6}
    2. 2
      t=65=1,2t = \dfrac{6}{5} = 1{,}2 год
    Відповідь: 1,21{,}2