Давайте обозначим скорость работы первой бригады как \( x \) (количество картофеля, выкопанного за час), а скорость второй бригады как \( y \).
Согласно условию задачи, обе бригады вместе копают картофель за 5 часов, значит:
\[ x + y = \frac{1}{5} \quad (1) \]
Если первая бригада работает в два раза медленнее, то её новая скорость составит \( \frac{x}{2} \). Если вторая бригада работает в два раза быстрее, её новая скорость составит \( 2y \). В этом случае, вместе они выкопают картофель за 4 часа:
\[ \frac{x}{2} + 2y = \frac{1}{4} \quad (2) \]
Теперь у нас есть система из двух уравнений:
- \( x + y = \frac{1}{5} \)
- \( \frac{x}{2} + 2y = \frac{1}{4} \)
Решим первое уравнение для \( y \):
\[ y = \frac{1}{5} - x \]
Теперь подставим \( y \) во второе уравнение:
\[ \frac{x}{2} + 2\left(\frac{1}{5} - x\right) = \frac{1}{4} \]
Раскроем скобки:
\[ \frac{x}{2} + \frac{2}{5} - 2x = \frac{1}{4} \]
Приведем подобные:
\[ \frac{x}{2} - 2x + \frac{2}{5} = \frac{1}{4} \]
Это можно записать как:
\[ \frac{x}{2} - \frac{4x}{2} + \frac{2}{5} = \frac{1}{4} \] \[ -\frac{3x}{2} + \frac{2}{5} = \frac{1}{4} \]
Переносим \(\frac{2}{5}\) на правую сторону:
\[ -\frac{3x}{2} = \frac{1}{4} - \frac{2}{5} \]
Найдем общий знаменатель (20):
\[ \frac{1}{4} = \frac{5}{20}, \quad \frac{2}{5} = \frac{8}{20} \] \[ -\frac{3x}{2} = \frac{5}{20} - \frac{8}{20} = -\frac{3}{20} \]
Теперь умножим обе стороны на -2:
\[ 3x = \frac{3}{10} \] \[ x = \frac{1}{10} \]
Теперь найдем \( y \):
\[ y = \frac{1}{5} - \frac{1}{10} = \frac{2}{10} - \frac{1}{10} = \frac{1}{10} \]
Таким образом, скорости бригад:
- Первая бригада: \( x = \frac{1}{10} \) (выкапывает 1/10 картофеля за час)
- Вторая бригада: \( y = \frac{1}{10} \) (выкапывает 1/10 картофеля за час)
Теперь можем найти, сколько времени первая бригада будет копать картофель одна.
Так как первая бригада копает \( \frac{1}{10} \) картофеля за час, то, чтобы выкопать всё:
\[ t = \frac{1}{\frac{1}{10}} = 10 \text{ часов} \]
Таким образом, первая бригада выкопает картофель с поля за 10 часов, работая одна.
