Решим задачу по шагам, чтобы понять, как упростить и решить эту задачу с помощью системы уравнений.
Обозначим время, которое требуется каждому дизайнеру, чтобы выполнить работу отдельно:
- Пусть ( a ) — время, за которое первый дизайнер может завершить всю работу.
- Пусть ( b ) — время, за которое второй дизайнер может завершить всю работу.
Теперь запишем выражения для работы каждого дизайнера:
Работа в команде:
Два дизайнера, работая вместе, выполнили заказ за 60 часов. Значит, скорость выполнения работы совместно равна:
[
\frac{1}{a} + \frac{1}{b} = \frac{1}{60}
]
Работа по очереди:
Если бы первый дизайнер выполнил половину работы, а затем второй дизайнер завершил оставшуюся половину, работа заняла бы 135 часов. Работа в этом случае будет равна:
- Половина работы выполняется первым дизайнером за ( \frac{a}{2} ) часов.
- Затем, вторая половина работы выполняется вторым дизайнером за ( \frac{b}{2} ) часов.
Тогда мы можем записать уравнение:
[
\frac{a}{2} + \frac{b}{2} = 135
]
После упрощения получаем:
[
a + b = 270
]
Теперь у нас есть две системы уравнений:
- ( \frac{1}{a} + \frac{1}{b} = \frac{1}{60} )
- ( a + b = 270 )
Сначала из второго уравнения выразим ( b ):
[
b = 270 - a
]
Теперь подставим ( b ) во первое уравнение:
[
\frac{1}{a} + \frac{1}{270 - a} = \frac{1}{60}
]
Теперь умножим всё уравнение на ( a(270 - a) ) для избавления от дробей:
[
(270 - a) + a = \frac{a(270 - a)}{60}
]
Сложим и упростим:
[
270 = \frac{a(270 - a)}{60}
]
Теперь умножим обе стороны на 60 для очиствения:
[
16200 = a(270 - a)
]
Распишем это уравнение:
[
16200 = 270a - a^2
]
Перепишем уравнение:
[
a^2 - 270a + 16200 = 0
]
Это квадратное уравнение, которое можно решить, используя формулу дискриминанта:
[
D = b^2 - 4ac = (-270)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 16200 = 72900 - 64800 = 8100
]
Теперь найдем корни:
[
a = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{270 \pm \sqrt{8100}}{2}
]
Так как ( \sqrt{8100} = 90 ), получаем:
[
a = \frac{270 \pm 90}{2}
]
Это дает два решения:
- ( a = \frac{360}{2} = 180 )
- ( a = \frac{180}{2} = 90 )
Таким образом, у нас:
- ( a = 180 ) (время первого дизайнера)
- ( b = 270 - 180 = 90 ) (время второго дизайнера)
Теперь подведем итог:
- Первый дизайнер может оформить учебник за 180 часов.
- Второй дизайнер может оформить учебник за 90 часов.
Ответ: первый дизайнер — 180 часов, второй дизайнер — 90 часов.