Чтобы решить эту задачу, нам нужно определить, с какой скоростью каждый насос наполняет бассейн, а затем найти общую скорость заполнения бассейна, когда все три насоса работают вместе.
Обозначим:
- ( \frac{1}{A} ) - скорость наполнения бассейна первым насосом (доля бассейна, которую первый насос наполняет за 1 минуту),
- ( \frac{1}{B} ) - скорость наполнения бассейна вторым насосом,
- ( \frac{1}{C} ) - скорость наполнения бассейна третьим насосом.
Из условия задачи мы имеем:
Первый и второй насосы вместе наполняют бассейн за 6 минут:
[ \frac{1}{A} + \frac{1}{B} = \frac{1}{6} ]
Второй и третий насосы вместе наполняют бассейн за 7 минут:
[ \frac{1}{B} + \frac{1}{C} = \frac{1}{7} ]
Первый и третий насосы вместе наполняют бассейн за 21 минуту:
[ \frac{1}{A} + \frac{1}{C} = \frac{1}{21} ]
Нам нужно найти, за какое время все три насоса вместе наполнят бассейн, то есть:
[ \frac{1}{A} + \frac{1}{B} + \frac{1}{C} ]
Для этого сложим все три уравнения:
[ \left( \frac{1}{A} + \frac{1}{B} \right) + \left( \frac{1}{B} + \frac{1}{C} \right) + \left( \frac{1}{A} + \frac{1}{C} \right) = \frac{1}{6} + \frac{1}{7} + \frac{1}{21} ]
Упрощаем левую часть:
[ 2 \left( \frac{1}{A} + \frac{1}{B} + \frac{1}{C} \right) = \frac{1}{6} + \frac{1}{7} + \frac{1}{21} ]
Теперь найдем общий знаменатель для правой части:
Наименьший общий знаменатель для 6, 7 и 21 - это 42, поэтому:
[ \frac{1}{6} = \frac{7}{42} ]
[ \frac{1}{7} = \frac{6}{42} ]
[ \frac{1}{21} = \frac{2}{42} ]
Сложим эти дроби:
[ \frac{7}{42} + \frac{6}{42} + \frac{2}{42} = \frac{15}{42} ]
Теперь уравнение выглядит так:
[ 2 \left( \frac{1}{A} + \frac{1}{B} + \frac{1}{C} \right) = \frac{15}{42} ]
Упростим правую часть:
[ \frac{15}{42} = \frac{5}{14} ]
Таким образом:
[ 2 \left( \frac{1}{A} + \frac{1}{B} + \frac{1}{C} \right) = \frac{5}{14} ]
Разделим обе части на 2:
[ \frac{1}{A} + \frac{1}{B} + \frac{1}{C} = \frac{5}{28} ]
Это и есть общая скорость заполнения бассейна тремя насосами. Теперь найдем время, за которое они вместе наполнят бассейн:
[ T = \frac{1}{\frac{5}{28}} = \frac{28}{5} = 5.6 ]
Таким образом, три насоса, работая вместе, наполнят бассейн за 5.6 минут.