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浴缸有两个水龙头,一个放热水,一个放冷水,两水龙头放水速度:放热水的是a升/分,放冷水的速度是b升/分,下面有两种放水方式:方式一:先开热水,使热水注满浴缸的一半,后一半容

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浴缸有两个水龙头,一个放热水,一个放冷水,两水龙头放水速度:放热水的是a升/分,放冷水的速度是b升/分,下面有两种放水方式:
方式一:先开热水,使热水注满浴缸的一半,后一半容积的水接着开冷水龙头注放.
方式二:前一半时间让热水龙头注放,后一半时间让冷水龙头注放.
(1)在方式一中:设浴缸容积为V升,则先开热水,热水注满浴缸一半所需的时间为___分;
(2)两种方式中,哪种方式更节省时间?请说明理由.
▼优质解答
答案和解析
(1)先开热水注满浴缸一半所需的时间为
V
2a
分;
故答案为:
V
2a

(2)方式一:设浴缸容积为V,注满时间为t,依题意,得t=
V
2a
+
V
2b

方式二:同样设浴缸容积为V,注满总时间为t′,依题意得
1
2
t′a+
1
2
t′b=V
所以t′=
2V
a+b
,故t-t′=
V
2a
+
V
2b
-
2V
a+b
=
V[(a+b)-4ab]
2ab(a+b)
=
V(a-b)2
2ab(a+b)

分类讨论:
(Ⅰ)当a=b时,t-t′=0,即t=t′
(Ⅱ)当a≠b时,
V(a-b)2
2ab(a+b)
>0,即t>t′
综上所述:(1)当放热水速度与放冷水速度不相等时,选择方式二节约时间.
(2)当两水龙头放水速度相等时,选其中任一方式都可以,因为此时注满水的时间相等.
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