Давайте разберем задачу со всех сторон. Обозначим возраст брата за \( B \) лет, а возраст сестры за \( S \) лет.
Первый шаг: Запишем условия задачи в виде уравнений.
В текущий момент у нас есть предложение: "сейчас брату в 4 раза больше лет, чем было сестре, когда она была моложе брата в 2 раза". Давайте сначала поймем, что это значит.
Когда сестра была моложе брата в 2 раза, это значит, что разница в возрасте между братом и сестрой не меняется. Пусть эта разница равна \( d \). Тогда:
\[ B = S + d \]
Когда сестра была в 2 раза моложе брата, это происходило \( d \) лет назад. Следовательно, тогда сестре было \( S - d \) лет, а брату было \( B - d \) лет. Условие "брату в 4 раза больше лет" теперь можно записать как:
\[ B = 4 \cdot (S - d) \]
Второй шаг: Заметим, что в \( d = B - S \) мы можем выразить его через разницу в возрасте. Подставим это значение в уравнение:
\[ B = 4 \cdot (S - (B - S)) = 4 \cdot (2S - B) \]
Раскроем скобки:
\[ B = 8S - 4B \]
Переносим все члены к одной стороне:
\[ B + 4B = 8S \]
\[ 5B = 8S \]
Теперь у нас есть первое уравнение:
\[ S = \frac{5}{8} B \]
Третий шаг: Теперь давайте использовать вторую часть задачи: "через 15 лет брату и сестре вместе будет 100 лет".
Через 15 лет брату будет \( B + 15 \) лет, а сестре \( S + 15 \) лет. Таким образом, можем записать уравнение:
\[ (B + 15) + (S + 15) = 100 \]
Упростим его:
\[ B + S + 30 = 100 \]
\[ B + S = 70 \]
Четвертый шаг: Теперь подставим значение \( S \) из первого уравнения \( S = \frac{5}{8}B \) в уравнение \( B + S = 70 \):
\[ B + \frac{5}{8} B = 70 \]
Объединим:
\[ \frac{8}{8}B + \frac{5}{8}B = 70 \]
\[ \frac{13}{8}B = 70 \]
Умножим обе стороны на \( \frac{8}{13} \):
\[ B = 70 \cdot \frac{8}{13} = \frac{560}{13} \approx 43.08 \]
На самом деле, у нас не должно получаться дробное значение в возрасте, давайте проверим, правильно ли мы интерпретировали условия задачи и пересчитаем:
Исправление: Обычно возраст у одного из них меньше. Давайте попробуем подставить разные целые значения для \( B \) и \( S \), которые не дробные, а так, чтобы в сумме они были 70.
Итак, если сейчас брату 40 лет, то:
\[ S = 70 - 40 = 30 \]
Соблюдим это в условиях задачи:
- На момент, когда брату 40, сестре 30, 10 лет назад брату было 30, а сестре 20. То есть:
Брат сейчас: \( 40 \)
Сестра сейчас: \( 30 \)
Итак, сейчас брату 40 лет, а сестре 30 лет. Через 15 лет брату будет \( 55 \) лет, сестре будет \( 45 \), в сумме \( 100 \).
В итоге:
- Возраст брата: 40 лет
- Возраст сестры: 30 лет