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एक टैंक को समान प्रवाह वाले तीन पाइपों द्वारा भरा जाता है। पहले दो पाइप एक साथ मिलकर टैंक को उतने ही समय में भरते हैं जितने समय में तीसरा पाइप अकेले टैंक को भरता है। दूसरा पाइप पहले पाइप की तुलना में 5 घंटे जल्दी और तीसरे पाइप की तुलना में 4 घंटे देरी से टैंक भरता है। पहले पाइप द्वारा लिया गया समय है:
30 घंटे
6 घंटे
15 घंटे
10 घंटे
15 घंटे
विकल्पों की जाँच करें। यदि पहला पाइप 15 घंटे लेता है (x=15), तो y = 15 - 5 = 10 घंटे और z = 10 - 4 = 6 घंटे। जाँच: 1/15 + 1/10 = (2+3)/30 = 5/30 = 1/6, जो 1/z के बराबर है।
मान लीजिए कि पहले, दूसरे और तीसरे पाइप द्वारा लिया गया समय क्रमशः x, y और z घंटे है। दिया गया है: x = y + 5, y = z + 4, और पहले दो की संयुक्त दर तीसरे के बराबर है: (1/x) + (1/y) = (1/z)।
x1+y1=z1
विकल्पों की जाँच करें। यदि पहला पाइप 15 घंटे लेता है (x=15), तो y = 15 - 5 = 10 घंटे और z = 10 - 4 = 6 घंटे। जाँच: 1/15 + 1/10 = (2+3)/30 = 5/30 = 1/6, जो 1/z के बराबर है।
'तेजी' (faster) और 'धीमी' (slower) शब्दों को समझना, जो समय के समीकरणों में चिह्न को बदल देते हैं (तेजी का मतलब कम समय, धीमी का मतलब अधिक समय)।
चरों को परिभाषित करें
मान लीजिए कि पहले, दूसरे और तीसरे पाइप के लिए लिया गया समय (घंटों में) क्रमशः x, y, और z है।
x,y,z
समय संबंध स्थापित करें
प्रश्न से, दूसरा पाइप पहले पाइप की तुलना में 5 घंटे तेजी से भरता है (x=y+5) और तीसरे की तुलना में 4 घंटे धीमा है (y=z+4)।
x=y+5,y=z+4
संयुक्त दर समीकरण तैयार करें
पहले और दूसरे पाइप मिलकर टैंक को उतने ही समय में भरते हैं जितने में तीसरा पाइप अकेले भरता है।
x1+y1=z1
प्रतिस्थापित करें और हल करें
y=x−5 और z=y−4=x−9 को दर समीकरण में प्रतिस्थापित करें: 1/x+1/(x−5)=1/(x−9)। x के लिए हल करने पर x=15 प्राप्त होता है।
151+101=61
C सही है क्योंकि पहले पाइप द्वारा लिया गया समय कार्य-दर समीकरण 1/15+1/10=1/6 को संतुष्ट करता है जो 1/6 के बराबर है।
यह समस्या कार्य-समय की समस्याओं में युगपत समीकरणों का एक उत्कृष्ट अनुप्रयोग है; द्विघात समीकरणों को हल करते समय हमेशा ऋणात्मक समय के मूलों की जाँच करें, क्योंकि केवल धनात्मक मान ही मान्य होते हैं।