Для решения задачи о пассажирах в автобусах, давайте разобьем проблему на части и подробно изучим ситуацию.
Шаг 1: Обозначим переменные
- Пусть ( n ) — количество автобусов.
- Пусть ( m ) — количество пассажиров в каждом автобусе на начало пути.
Шаг 2: Изучим первую часть задачи
По условию, на половине пути один автобус вышел из строя. После этого количество автобусов стало ( n - 1 ). Пассажиров в каждом автобусе увеличилось на 5. Таким образом, у нас есть уравнение для пассажиров:
[
\frac{nm}{n - 1} = m + 5
]
Здесь левая часть — общее количество пассажиров, деленное на оставшиеся автобусы ( n - 1 ), равно новому количеству пассажиров в каждом автобусе, которое стало ( m + 5 ).
Шаг 3: Перепишем уравнение
Перепишем уравнение, чтобы избавиться от дробей:
[
nm = (m + 5)(n - 1)
]
Раскроем скобки:
[
nm = mn - m + 5n - 5
]
Теперь упростим:
[
0 = -m + 5n - 5
]
[
m = 5n - 5
]
Шаг 4: Изучим вторую часть задачи
Теперь, на обратном пути вышло ещё два автобуса. Количество оставшихся автобусов ( n - 3 ), и в каждом осталось ( m + 21 ) пассажиров. Запишем новое уравнение:
[
\frac{nm}{n - 3} = m + 21
]
Следуя аналогичной логике, преобразуем уравнение:
[
nm = (m + 21)(n - 3)
]
Раскроем скобки:
[
nm = mn - 3m + 21n - 63
]
Упростим:
[
0 = -3m + 21n - 63
]
[
3m = 21n - 63
]
[
m = 7n - 21
]
Шаг 5: Составим систему уравнений
Теперь у нас есть система уравнений:
- ( m = 5n - 5 ) (1)
- ( m = 7n - 21 ) (2)
Подставим (1) в (2):
[
5n - 5 = 7n - 21
]
Решим это уравнение:
[
-5 + 21 = 7n - 5n
]
[
16 = 2n \implies n = 8
]
Шаг 6: Найдем ( m )
Теперь подставим ( n = 8 ) в любое из уравнений, например, в (1):
[
m = 5(8) - 5 = 40 - 5 = 35
]
Итак, мы получили результат:
- Количество автобусов: 8
- Количество пассажиров в каждом автобусе: 35
Шаг 7: Проверка условий задачи
- После выхода одного автобуса остается 7 автобусов, в каждом 40 пассажиров (то есть 35 + 5), что соответствует условию.
- После выхода еще двух автобусов остается 6 автобусов, в каждом 56 пассажиров (то есть 35 + 21), что также соответствует условию.
Таким образом, задача решена правильно.