Чтобы решить задачу, сначала определим скорость работы каждого из детей.
Обозначим:
- скорость Васи как ( V ),
- скорость Полины как ( P ),
- скорость Николая как ( N ).
Сначала запишем уравнения для работы пары:
Вася и Полина выпалывают гряду за 8 мин:
[
V + P = \frac{1}{8}
]
Полина и Николай выпалывают гряду за 10 мин:
[
P + N = \frac{1}{10}
]
Николай и Вася выпалывают гряду за 24 мин:
[
N + V = \frac{1}{24}
]
Теперь у нас есть система из трёх уравнений:
[
\begin{cases}
V + P = \frac{1}{8} \
P + N = \frac{1}{10} \
N + V = \frac{1}{24}
\end{cases}
]
Для нахождения всех скоростей мы можем выразить одну переменную через другую и подставить.
Из первого уравнения выражаем ( P ):
[
P = \frac{1}{8} - V
]
Подставляем ( P ) во второе уравнение:
[
\left( \frac{1}{8} - V \right) + N = \frac{1}{10}
]
[
N - V = \frac{1}{10} - \frac{1}{8}
]
Приведем дроби к общему знаменателю (40):
[
\frac{4}{40} - \frac{5}{40} = -\frac{1}{40}
]
Следовательно:
[
N - V = -\frac{1}{40} \implies N = V - \frac{1}{40}
]
Теперь подставим ( N ) в третье уравнение:
[
\left( V - \frac{1}{40} \right) + V = \frac{1}{24}
]
[
2V - \frac{1}{40} = \frac{1}{24}
]
Переведем обе дроби к общему знаменателю (120):
[
2V - \frac{3}{120} = \frac{5}{120}
]
[
2V = \frac{5}{120} + \frac{3}{120} = \frac{8}{120}
]
[
V = \frac{4}{120} = \frac{1}{30}
]
Теперь найдем скорости остальных:
Подставляем ( V ) в выражение для ( P ):
[
P = \frac{1}{8} - \frac{1}{30} = \frac{15}{120} - \frac{4}{120} = \frac{11}{120}
]
Подставляем ( V ) в выражение для ( N ):
[
N = V - \frac{1}{40} = \frac{1}{30} - \frac{3}{120} = \frac{4}{120} - \frac{3}{120} = \frac{1}{120}
]
Теперь все скорости известны:
- ( V = \frac{1}{30} )
- ( P = \frac{11}{120} )
- ( N = \frac{1}{120} )
Теперь найдем общую скорость всех троих:
[
V + P + N = \frac{1}{30} + \frac{11}{120} + \frac{1}{120}
]
Преобразуем:
[
\frac{1}{30} = \frac{4}{120},
]
тогда
[
\frac{4}{120} + \frac{11}{120} + \frac{1}{120} = \frac{16}{120} = \frac{2}{15}
]
Теперь можем найти, за сколько времени они смогут поработать вместе:
[
t = \frac{1}{V + P + N} = \frac{1}{\frac{2}{15}} = \frac{15}{2} = 7.5
]
Таким образом, все трое вместе выполнят работу за 7.5 минут. Ответ: 7.5 мин.