Купили 12 бутылок фруктовой воды, а в обмен сдали 8 пустых бутылок. сколько денег доплатили? сколько стоит бутылка фруктовой воды и сколько пустая бутылка?

Задача имеет бесконечное количество решений и решается методом подстановки. 
Стоимость 12 бутылок воды можно представить в виде: 
суммы 
денежного эквивалента стоимости всей купленной воды - 12-ти абстрактных долей воды Размера1 
денежного эквивалента стоимости всей купленной тары (полученной минус сданной) - 4-х абстрактных долей тары Размера2 

(это следует из уравнения) 

В общем случае размеры долей не равны, т. е. Размер1 <> Размер2. 
В частном случае, если размеры долей равны, т. е. Размер1=Размер2, имеем отношение стоимости всей воды к стоимости тары, равное 3 и более наглядные варианты частных решений. 

Самое простое решение такое: 

принимаем, что 
стоимость воды = 1 руб 
стоимость тары = 1 руб 

тогда 
стоимость 1ой бутылки воды = 2 руб 
стоимость 12ти бутылок = 24 руб 
стоимость сданной тары = 8 руб 
стоимость купленной воды = 12 руб 
стоимость купленной тары = 4 руб 
сумма доплаты = 16 руб