Bài 3. Giải bài toán bằng cách lập hệ phương trình

Đề bài

Vào năm 2005, có tổng cộng 55 lần phóng vệ tinh thương mại và phi thương mại trên toàn thế giới. Ngoài ra, số lần phóng vệ tinh thương mại nhiều hơn 1 lần so với hai lần số lần phóng vệ tinh thương mại. Tính số lần phóng vệ tinh thương mại và phi thương mại trong năm 2005.

Lời giải chi tiết

Gọi số lần phóng vệ tinh thương mại và phi thương mại trong năm 2005 lần lượt là x và y (lần). Điều kiện: \(x,y \in \mathbb{N}*,x,y < 55\).

Vì có tổng cộng 55 lần phóng vệ tinh thương mại và phi thương mại trên toàn thế giới năm 2005 nên \(x + y = 55\) (1).

Vì số lần phóng vệ tinh thương mại nhiều hơn 1 lần so với hai lần số lần phóng vệ tinh thương mại nên ta có: \(y = 2x + 1\) (2).

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}x + y = 55\\y = 2x + 1\end{array} \right.\)

Thế \(y = 2x + 1\) vào phương trình thứ nhất của hệ ta có: \(x + 2x + 1 = 55\), suy ra \(x = 18\).

Do đó, \(y = 2.18 + 1 = 37\).

Các giá trị \(x = 18\) và \(y = 37\) thỏa mãn điều kiện của ẩn.

Vậy số lần phóng vệ tinh thương mại và phi thương mại trong năm 2005 lần lượt là 18 và 37.

Đề bài

Một ca nô đi ngược dòng sông một quãng đường 6km thì hết \(\frac{3}{2}\) giờ. Mặt khác, ca nô đó chỉ mất 45 phút để đi xuôi dòng sông một quãng đường tương tự. Tính vận tốc thực của ca nô và vận tốc của dòng nước.

Lời giải chi tiết

Gọi vận tốc thực của ca nô và vận tốc của dòng nước lần lượt là x và y (km/h). Điều kiện: \(x > y > 0\).

Vì ca nô đi ngược dòng 6km thì hết \(\frac{3}{2}\) giờ nên ta có: \(x - y = 6:\frac{3}{2} = 4\) (1)

Vì ca nô đi xuôi dòng 6km thì hết 45 phút\( = \frac{3}{4}\) giờ nên ta có: \(x + y = 6:\frac{3}{4} = 8\) (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}x - y = 4\\x + y = 8\end{array} \right.\)

Cộng từng vế của hai phương trình trong hệ ta được \(2x = 12\), suy ra \(x = 6\).

Thay \(x = 6\) vào phương trình thứ nhất của hệ ta có: \(6 - y = 4\) suy ra \(y = 2\).

Các giá trị \(x = 6\) và \(y = 2\) thỏa mãn điều kiện của ẩn.

Vậy vận tốc thực của ca nô và vận tốc của dòng nước lần lượt là 6km/h và 2km/h.

Đề bài

Để pha chế 1 000 lít cồn nồng độ 16%, người ta trộn lẫn dung dịch cồn nồng độ 10% và dung dịch cồn nồng độ 70%. Tính số lít mỗi dung dịch cồn nồng độ 10% và nồng độ 70% cần dùng.

Lời giải chi tiết

Gọi số lít dung dịch cồn nồng độ 10% và nồng độ 70% cần dùng lần lượt là x và y (l). Điều kiện: \(0 < x,y < 1000\).

Vì cần pha chế 1000 lít dung dịch nên ta có phương trình: \(x + y = 1000\) (1)

Vì dung dịch cồn thu được có nồng độ 16% nên ta có phương trình: \(0,1x + 0,7y = 1000.0,16 = 160\) (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}x + y = 1000\\0,1x + 0,7y = 160\end{array} \right.\)

Nhân hai vế của phương trình thứ hai trong hệ với 10 ta được hệ phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}x + y = 1000\\x + 7y = 1600\end{array} \right.\)

Trừ từng vế của hai phương trình trong hệ mới ta được \(6y = 600\), suy ra \(y = 100\).

Thay \(y = 100\) vào phương trình thứ nhất trong hệ ban đầu ta được: \(x + 100 = 1000\), suy ra \(x = 900\).

Các giá trị \(x = 900\) và \(y = 100\) thỏa mãn điều kiện của ẩn.

Vậy số lít dung dịch cồn nồng độ 10% và nồng độ 70% cần dùng lần lượt là 900l và 100l.

Đề bài

Chị Hương tập thể dục vào mỗi buổi sáng trong vòng 40 phút. Chị ấy kết hợp giữa thể dục nhịp điệu giúp đốt cháy khoảng 11 calo mỗi phút và giãn cơ giúp đốt cháy khoảng 4 calo mỗi phút. Mục tiêu của chị là đốt cháy 335 calo trong mỗi buổi tập sáng của mình.

a) Viết hệ phương trình biểu thị thời gian chị dành cho mỗi hoạt động tập.

b) Từ hệ phương trình lập được ở câu a, tính thời gian chị nên dành cho mỗi hoạt động tập để đạt được mục tiêu của mình.

Lời giải chi tiết

a) Gọi thời gian chị Hương dành cho thể dục nhịp điệu và giãn cơ để đạt được mục tiêu lần lượt là x và y (phút). Điều kiện: \(0 < x,y < 40\).

Vì chị Hương tập thể dục vào mỗi buổi sáng trong vòng 40 phút nên ta có phương trình: \(x + y = 40\) (1)

Vì mục tiêu của chị là đốt cháy 335 calo và thể dục nhịp điệu giúp đốt cháy khoảng 11 calo mỗi phút và giãn cơ giúp đốt cháy khoảng 4 calo mỗi phút nên ta có phương trình: \(11x + 4y = 335\) (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}x + y = 40\\11x + 4y = 335\end{array} \right.\)

b) Nhân hai vế của phương trình thứ nhất trong hệ với 4 ta được hệ phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}4x + 4y = 160\\11x + 4y = 335\end{array} \right.\)

Trừ từng vế của hai phương trình trong hệ mới ta được \(7x = 175\), suy ra \(x = 25\).

Thay \(x = 25\) vào phương trình thứ nhất trong hệ ban đầu ta được: \(25 + y = 40\), suy ra \(y = 15\).

Các giá trị \(x = 25\) và \(y = 15\) thỏa mãn điều kiện của ẩn.

Vậy thời gian dùng cho thể dục nhịp điệu và giãn cơ lần lượt là 25 phút và 15 phút thì chị Hương đạt được mục tiêu.

Đề bài

Chi phí để anh Hưng và ban nhạc của anh thu âm đĩa CD đầu tiên là 30 triệu đồng và mỗi đĩa CD sẽ có giá 8 nghìn đồng để sản xuất. Nếu ban nhạc bán đĩa CD của mình với giá 20 nghìn đồng mỗi đĩa thì phải bán bao nhiêu đĩa để hòa vốn (tức là doanh thu bằng với chi phí thu âm và sản xuất)?

Lời giải chi tiết

Gọi x là số lượng đĩa CD mà anh Hưng và ban nhạc cần bán để hòa vốn. Điều kiện: \(x \in \mathbb{N}*\).

Gọi y là số tiền khi anh Hưng và ban nhạc hòa vốn (nghìn đồng). Điều kiện: \(y > 0\).

Số tiền anh Hưng và ban nhạc bỏ ra để thu âm và sản xuất x đĩa là \(30\;000 + 8x\) (nghìn đồng) nên ta có phương trình \(y = 30\;000 + 8x\) (1)

Vì doanh thu của ban nhạc khi bán hết x đĩa là 20x (nghìn đồng) nên ta có phương trình: \(y = 20x\) (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}y = 30\;000 + 8x\\y = 20x\end{array} \right.\).

Thay \(y = 20x\) vào phương trình thứ nhất của hệ ta có: \(20x = 30\;000 + 8x\), suy ra \(x = 2\;500\). Do đó, \(y = 20.2\;500 = 50\;000\)

Các giá trị \(x = 2\;500\) và \(y = 50\;000\) thỏa mãn điều kiện của ẩn.

Vậy ban nhạc đó cần bán 2 500 đĩa CD để hòa vốn và doanh thu khi hòa vốn là 50 triệu đồng.

Đề bài

Một cửa hàng sách có hai khu sách mới và sách cũ, mỗi khu được bán đồng giá. Mai chi 112 500 đồng để mua 3 cuốn sách mới và 4 cuốn sách cũ, còn Linh chi 157 500 đồng để mua 10 cuốn sách cũ và 3 cuốn sách mới. Tính giá mỗi cuốn sách mới và giá mỗi cuốn sách cũ.

Lời giải chi tiết

Gọi giá mỗi cuốn sách mới và giá mỗi cuốn sách cũ lần lượt là x, y (đồng). Điều kiện: \(x,y > 0\).

Vì Mai chi 112 500 đồng để mua 3 cuốn sách mới và 4 cuốn sách cũ nên ta có phương trình: \(3x + 4y = 112\;500\) (1)

Vì Linh chi 157 500 đồng để mua 10 cuốn sách cũ và 3 cuốn sách mới nên ta có phương trình: \(3x + 10y = 157\;500\) (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}3x + 4y = 112\;500\\3x + 10y = 157\;500\end{array} \right.\)

Trừ từng vế của hai phương trình trong hệ ta được \(6y = 45\;000\), suy ra \(y = 7\;500\).

Thay \(y = 7\;500\) vào phương trình thứ nhất ta được: \(3x + 4.7\;500 = 112\;500\), suy ra \(x = 27\;500\).

Các giá trị \(x = 27\;500\) và \(y = 7\;500\) thỏa mãn điều kiện của ẩn.

Vậy giá mỗi cuốn sách mới và giá mỗi cuốn sách cũ lần lượt là 27 500 đồng và 7 500 đồng.

Đề bài

Chuyến bay thẳng của hãng hàng không Delta Air Lines (một hãng hàng không của Mỹ) trên chặng Atlanta – Paris dài 4 000 dặm, mất khoảng 8 giờ để đi từ Atlanta đến Paris (đi về phía đông) và mất 10 giờ để đi từ Paris đến Atlanta (đi về phía tây). Mặc dù máy bay có vận tốc riêng (tức là vận tốc so với không khí) không đổi, nhưng có gió ngược khi di chuyển về phía tây và gió thuận khi di chuyển về phía đông nên vận tốc của máy bay so với mặt đất là khác nhau tùy vào hướng di chuyển của máy bay. Tính vận tốc riêng của máy bay và vận tốc gió.

Lời giải chi tiết

Gọi vận tốc riêng của máy bay và vận tốc gió lần lượt là x và y (dặm/h). Điều kiện: \(x > y > 0\).

Vì chuyến bay thẳng của hãng hàng không Delta Air Lines trên chặng Atlanta – Paris dài 4 000 dặm, mất khoảng 8 giờ để đi từ Atlanta đến Paris nên ta có: \(x + y = 4\;000:8 = 500\) (1)

Vì chuyến bay thẳng của hãng hàng không Delta Air Lines trên chặng Atlanta – Paris dài 4 000 dặm, mất 10 giờ để đi từ Paris đến Atlanta nên ta có: \(x - y = 4\;000:10 = 400\) (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}x - y = 400\\x + y = 500\end{array} \right.\)

Cộng từng vế của hai phương trình trong hệ ta được \(2x = 900\), suy ra \(x = 450\).

Thay \(x = 450\) vào phương trình thứ nhất của hệ ta có: \(450 - y = 400\) suy ra \(y = 50\).

Các giá trị \(x = 450\) và \(y = 50\) thỏa mãn điều kiện của ẩn.

Vậy vận tốc riêng của máy bay và vận tốc gió lần lượt là 450 dặm /h và 50 dặm /h.

Đề bài

Hùng dự định chạy 4km trong tuần tập luyện đầu tiên và tăng quãng đường chạy thêm 1km mỗi tuần. Trong khi đó, Huy lại dự định sẽ bắt đầu chạy 1km trong tuần đầu tiên và sau đó tăng thêm 2km mỗi tuần. Hỏi ở tuần thứ bao nhiêu thì hai người có tổng quãng đường chạy là bằng nhau và quãng đường đó là bao nhiêu kilômét?

Lời giải chi tiết

Gọi số tuần sau tuần đầu tiên cho đến tuần mà hai người có độ dài quãng đường chạy bằng nhau (tính cả tuần mà hai người chạy với quãng đường bằng nhau) là x và quãng đường ở tuần thứ \(x + 1\) là y. Điều kiện: \(x,y \in \mathbb{N}*\).

Vì Hùng dự định chạy 4km trong tuần tập luyện đầu tiên và tăng quãng đường chạy thêm 1km mỗi tuần nên ta có: \(y = 4 + x\) (1)

Vì Huy lại dự định sẽ bắt đầu chạy 1km trong tuần đầu tiên và sau đó tăng thêm 2km mỗi tuần nên ta có: \(y = 1 + 2x\) (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}y = 4 + x\\y = 1 + 2x\end{array} \right.\)

Thay \(y = 1 + 2x\) vào phương trình thứ nhất của hệ ta có: \(1 + 2x = 4 + x\), suy ra \(x = 3\). Do đó, \(y = 1 + 2.3 = 7\).

Các giá trị \(x = 3\) và \(y = 7\) thỏa mãn điều kiện của ẩn.

Vậy ở tuần thứ 4, hai người có tổng quãng đường chạy bằng nhau và bằng 7km.