Давайте обозначим скорость работы каждого насоса следующим образом:
- Первый насос наполняет бассейн со скоростью ( \frac{1}{x} ) бассейна в минуту.
- Второй насос наполняет бассейн со скоростью ( \frac{1}{y} ) бассейна в минуту.
- Третий насос наполняет бассейн со скоростью ( \frac{1}{z} ) бассейна в минуту.
Составим уравнения, основываясь на данных:
Первый и второй насосы наполняют бассейн за 10 минут:
[ \frac{1}{x} + \frac{1}{y} = \frac{1}{10} ]
Второй и третий насосы наполняют бассейн за 15 минут:
[ \frac{1}{y} + \frac{1}{z} = \frac{1}{15} ]
Первый и третий насосы наполняют бассейн за 18 минут:
[ \frac{1}{x} + \frac{1}{z} = \frac{1}{18} ]
Теперь у нас есть система из трёх уравнений:
[ \begin{cases}
\frac{1}{x} + \frac{1}{y} = \frac{1}{10} \
\frac{1}{y} + \frac{1}{z} = \frac{1}{15} \
\frac{1}{x} + \frac{1}{z} = \frac{1}{18}
\end{cases} ]
Для решения этой системы, сложим все три уравнения:
[ \left( \frac{1}{x} + \frac{1}{y} \right) + \left( \frac{1}{y} + \frac{1}{z} \right) + \left( \frac{1}{x} + \frac{1}{z} \right) = \frac{1}{10} + \frac{1}{15} + \frac{1}{18} ]
Теперь сгруппируем:
[ 2 \left( \frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z} \right) = \frac{1}{10} + \frac{1}{15} + \frac{1}{18} ]
Найдём общий знаменатель для правой части:
[ \frac{1}{10} = \frac{9}{90}, \quad \frac{1}{15} = \frac{6}{90}, \quad \frac{1}{18} = \frac{5}{90} ]
Сложим дроби:
[ \frac{1}{10} + \frac{1}{15} + \frac{1}{18} = \frac{9}{90} + \frac{6}{90} + \frac{5}{90} = \frac{20}{90} = \frac{2}{9} ]
Таким образом:
[ 2 \left( \frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z} \right) = \frac{2}{9} ]
Разделим обе части на 2:
[ \frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z} = \frac{1}{9} ]
Это означает, что все три насоса вместе наполняют бассейн со скоростью ( \frac{1}{9} ) бассейна в минуту. Следовательно, время, за которое все три насоса вместе наполнят бассейн, равно 9 минутам.
Таким образом, три насоса, работая вместе, заполнят бассейн за 9 минут.