Bài 1:
Gọi số xe dự định được điều động là x (xe, điều kiện: x > 0).
Lúc đầu, mỗi xe chở số hàng là $\frac{24}{x}$ (tấn).
Thực tế, mỗi xe chở số hàng là $\frac{24}{x+2}$ (tấn).
Theo đề bài, ta có phương trình:
$\frac{24}{x} - \frac{24}{x+2} = 2$.
Nhân cả hai vế của phương trình với $x(x+2)$ để loại bỏ mẫu số:
$24(x+2) - 24x = 2x(x+2)$.
Rút gọn và sắp xếp lại:
$24x + 48 - 24x = 2x^2 + 4x$,
$48 = 2x^2 + 4x$,
$2x^2 + 4x - 48 = 0$.
Chia cả hai vế của phương trình cho 2:
$x^2 + 2x - 24 = 0$.
Phân tích đa thức thành nhân tử:
$(x + 6)(x - 4) = 0$.
Từ đây, ta có hai nghiệm:
$x + 6 = 0$ hoặc $x - 4 = 0$,
$x = -6$ hoặc $x = 4$.
Do điều kiện $x > 0$, ta chọn $x = 4$.
Vậy số xe dự định được điều động là 4 xe.
Đáp án đúng là: A. 4 xe.
Bài 2:
Phản ứng hoá học có dạng: $xFe_3O_4+O_2\rightarrow yFe_2O_3$
Ta thấy Fe ở vế trái có 3x nguyên tử, còn vế phải có 2y nguyên tử.
Do đó 3x = 2y.
Mặt khác, O ở vế trái có 4x + 2 nguyên tử, còn vế phải có 3y nguyên tử.
Do đó 4x + 2 = 3y.
Từ đây ta có hệ phương trình:
$\begin{cases}3x=2y\\ 4x+2=3y\end{cases}$
Giải hệ phương trình này ta được x = 2 và y = 3.
Thử lại: $2Fe_3O_4+O_2\rightarrow 3Fe_2O_3$.
Vế trái có 6 nguyên tử Fe và 18 nguyên tử O, vế phải cũng có 6 nguyên tử Fe và 18 nguyên tử O.
Vậy x = 2 và y = 3 là đáp án đúng.
Bài 3:
Gọi số sản phẩm theo kế hoạch mỗi ngày cần sản xuất là x (sản phẩm, điều kiện: x > 0).
Thời gian để hoàn thành kế hoạch là $\frac{3000}{x}$ (ngày).
Trong 8 ngày đầu, số sản phẩm sản xuất được là $8x$ (sản phẩm).
Số sản phẩm còn lại cần sản xuất là $3000 - 8x$ (sản phẩm).
Số ngày còn lại để hoàn thành kế hoạch là $\frac{3000 - 8x}{x + 10}$ (ngày).
Theo đề bài, tổng thời gian thực tế là $\frac{3000}{x} - 2$ (ngày).
Ta có phương trình:
$8 + \frac{3000 - 8x}{x + 10} = \frac{3000}{x} - 2.$
Nhân cả hai vế với $x(x + 10)$ để loại bỏ mẫu số:
$8x(x + 10) + (3000 - 8x)x = 3000(x + 10) - 2x(x + 10).$
Rút gọn và sắp xếp lại:
$8x^2 + 80x + 3000x - 8x^2 = 3000x + 30000 - 2x^2 - 20x.$
$80x + 3000x = 3000x + 30000 - 2x^2 - 20x.$
$80x = 30000 - 2x^2 - 20x.$
$2x^2 + 100x - 30000 = 0.$
$x^2 + 50x - 15000 = 0.$
Giải phương trình bậc hai này bằng công thức nghiệm:
$x = \frac{-50 \pm \sqrt{50^2 + 4 \cdot 15000}}{2} = \frac{-50 \pm \sqrt{2500 + 60000}}{2} = \frac{-50 \pm \sqrt{62500}}{2} = \frac{-50 \pm 250}{2}.$
Có hai nghiệm:
$x_1 = \frac{-50 + 250}{2} = 100,$
$x_2 = \frac{-50 - 250}{2} = -150.$
Do điều kiện $x > 0$, ta chọn $x = 100$.
Vậy theo kế hoạch, mỗi ngày cần sản xuất 100 sản phẩm.
Đáp án: A. 100 sản phẩm.
Bài 4:
Gọi thời gian để vòi thứ nhất chảy đầy bể là x (giờ, điều kiện: x > 0).
Thời gian để vòi thứ hai chảy đầy bể là x + 4 (giờ).
Trong 1 giờ, vòi thứ nhất chảy được $\frac{1}{x}$ bể.
Trong 1 giờ, vòi thứ hai chảy được $\frac{1}{x+4}$ bể.
Trong 1 giờ, vòi thứ ba tháo được $\frac{1}{6}$ bể.
Khi mở cả ba vòi, trong 1 giờ, tổng lượng nước chảy vào bể là:
$\frac{1}{x} + \frac{1}{x+4} - \frac{1}{6}$.
Theo đề bài, sau 24 giờ bể lại đầy nước, tức là trong 1 giờ, tổng lượng nước chảy vào bể là $\frac{1}{24}$ bể.
Do đó, ta có phương trình:
$\frac{1}{x} + \frac{1}{x+4} - \frac{1}{6} = \frac{1}{24}$.
Giải phương trình này:
$\frac{1}{x} + \frac{1}{x+4} = \frac{1}{6} + \frac{1}{24}$.
Quy đồng mẫu số:
$\frac{x+4+x}{x(x+4)} = \frac{4+1}{24}$.
Rút gọn:
$\frac{2x+4}{x(x+4)} = \frac{5}{24}$.
Nhân chéo:
$24(2x+4) = 5x(x+4)$.
Phân phối:
$48x + 96 = 5x^2 + 20x$.
Chuyển tất cả các hạng tử sang một vế:
$5x^2 + 20x - 48x - 96 = 0$.
Rút gọn:
$5x^2 - 28x - 96 = 0$.
Giải phương trình bậc hai này bằng công thức nghiệm:
$x = \frac{-(-28) \pm \sqrt{(-28)^2 - 4 \cdot 5 \cdot (-96)}}{2 \cdot 5}$.
Tính delta:
$\Delta = 784 + 1920 = 2704$.
Căn bậc hai của delta:
$\sqrt{\Delta} = 52$.
Thay vào công thức nghiệm:
$x = \frac{28 \pm 52}{10}$.
Ta có hai nghiệm:
$x_1 = \frac{28 + 52}{10} = 8$,
$x_2 = \frac{28 - 52}{10} = -2.4$ (loại vì thời gian không thể âm).
Vậy thời gian để vòi thứ nhất chảy đầy bể là 8 giờ.
Đáp án đúng là: D. 8 giờ.
Bài 5:
Gọi vận tốc dự định của ô tô là x (km/h, điều kiện: x > 0).
Thời gian dự định để đi hết quãng đường AB là $\frac{60}{x}$ giờ.
- Nửa quãng đường đầu, ô tô đi với vận tốc x + 10 km/h. Thời gian đi nửa quãng đường đầu là $\frac{30}{x + 10}$ giờ.
- Nửa quãng đường sau, ô tô đi với vận tốc x - 6 km/h. Thời gian đi nửa quãng đường sau là $\frac{30}{x - 6}$ giờ.
Theo đề bài, tổng thời gian thực tế bằng thời gian dự định:
$\frac{30}{x + 10} + \frac{30}{x - 6} = \frac{60}{x}$
Nhân chéo để giải phương trình này:
$30(x - 6) + 30(x + 10) = 60(x + 10)(x - 6) / x$
$30x - 180 + 30x + 300 = 60(x^2 + 4x - 60) / x$
$60x + 120 = 60(x^2 + 4x - 60) / x$
$60x^2 + 120x = 60x^2 + 240x - 3600$
$120x = 240x - 3600$
$120x = 3600$
$x = 30$
Vậy vận tốc dự định của ô tô là 30 km/h.
Thời gian dự định để đi hết quãng đường AB là:
$\frac{60}{30} = 2 \text{ giờ}$
Đáp án: B. 2h.