Давайте решим задачу, используя систему уравнений. Мы обозначим:
- \( x \) — время, за которое первая бригада окрашивает дом (в часах).
- \( y \) — время, за которое вторая бригада окрашивает дом (в часах).
Согласно условиям задачи, мы можем записать следующие уравнения:
Время, которое требуется второй бригаде, на 21 час больше времени первой бригады: \[ y = x + 21 \]
Время, на которое требуется первой бригаде, на 7 часов больше, чем время, необходимое обеим бригадам вместе:
Если обе бригады работают вместе, то общее время работы будет меньше, так как они работают совместно. Используем формулу работы бригад: \[ \text{Работа} = \frac{1}{x} + \frac{1}{y} \] Обозначим время, за которое обе бригады выполнят работу вместе, как \( z \): \[ z = \frac{1}{\frac{1}{x} + \frac{1}{y}} = \frac{xy}{x + y} \] По условию задачи, мы знаем, что: \[ x = z + 7 \]
Теперь мы подставим \( z \) в уравнение: \[ x = \frac{xy}{x + y} + 7 \]
Теперь подставим \( y = x + 21 \) в уравнение: \[ x = \frac{x(x + 21)}{x + (x + 21)} + 7 \]
Упростим: \[ x = \frac{x^2 + 21x}{2x + 21} + 7 \]
Умножим обе стороны на \( 2x + 21 \) для устранения дроби: \[ x(2x + 21) = x^2 + 21x + 7(2x + 21) \] \[ 2x^2 + 21x = x^2 + 21x + 14x + 147 \] \[ 2x^2 + 21x = x^2 + 35x + 147 \]
Переносим все в одну сторону: \[ 2x^2 + 21x - x^2 - 35x - 147 = 0 \] \[ x^2 - 14x - 147 = 0 \]
Теперь решим квадратное уравнение \( x^2 - 14x - 147 = 0 \) с помощью дискриминанта: \[ D = b^2 - 4ac = (-14)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-147) = 196 + 588 = 784 \]
Теперь найдем корни уравнения: \[ x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{14 \pm 28}{2} \] Это даст нам два возможных значения:
- \( x = \frac{42}{2} = 21 \)
- \( x = \frac{-14}{2} = -7 \) (не принимаем, так как время не может быть отрицательным)
Таким образом, первая бригада может перекрасить дом за 21 час.