Рассмотрим задачу поэтапно и подробно объясним решение.
Дано:
- Каждая бригада должна была отремонтировать по 10 км путей.
- Вторая бригада справилась на один день раньше первой.
- Совместно они ремонтировали в день по 4,5 км пути.
- Нужно найти, сколько километров путей в день ремонтировала каждая бригада.
Обозначения:
Пусть:
- \( t_1 \) — число дней, за которые работает первая бригада.
- \( t_2 = t_1 - 1 \) — число дней, за которые работает вторая бригада.
Пусть:
- \( x \) — скорость (количество километров в день) первой бригады.
- \( y \) — скорость (количество километров в день) второй бригады.
Этап 1. Запишем уравнения, основываясь на условиях задачи:
Расстояние, которое каждая бригада должна выполнить, равно 10 км:
\[ \text{Первая бригада: } x \times t_1 = 10 \] \[ \text{Вторая бригада: } y \times t_2 = 10 \]
или, подставляя \( t_2 = t_1 - 1 \):
\[ x t_1 = 10 \quad ...(1) \] \[ y (t_1 - 1) = 10 \quad ...(2) \]
Этап 2. Условие о дневной работе:
Общее количество работ в день — сумма скоростей обеих бригад:
\[ x + y = 4.5 \]
Этап 3. Выразим \( x \) и \( y \) через \( t_1 \):
Из (1):
\[ x = \frac{10}{t_1} \]
Из (2):
\[ y = \frac{10}{t_1 - 1} \]
Подставим в уравнение суммы скоростей:
\[ \frac{10}{t_1} + \frac{10}{t_1 - 1} = 4.5 \]
Этап 4. Решим получившееся уравнение относительно \( t_1 \):
Запишем:
\[ \frac{10}{t_1} + \frac{10}{t_1 - 1} = 4.5 \]
Найдем общий знаменатель:
\[ \frac{10(t_1 - 1) + 10 t_1}{t_1(t_1 - 1)} = 4.5 \]
Раскроем числитель:
\[ 10 t_1 - 10 + 10 t_1 = 20 t_1 - 10 \]
Получим:
\[ \frac{20 t_1 - 10}{t_1(t_1 - 1)} = 4.5 \]
Перемножим обе части уравнения на знаменатель:
\[ 20 t_1 - 10 = 4.5 \times t_1 (t_1 - 1) \]
Раскроем правую часть:
\[ 20 t_1 - 10 = 4.5 (t_1^2 - t_1) \]
Запишем уравнение:
\[ 20 t_1 - 10 = 4.5 t_1^2 - 4.5 t_1 \]
Перенесем все в левую часть:
\[ 0 = 4.5 t_1^2 - 4.5 t_1 - 20 t_1 + 10 \]
Объединим подобные слагаемые:
\[ 0 = 4.5 t_1^2 - 24.5 t_1 + 10 \]
Упростим уравнение, разделив все на 0.5 для удобства:
\[ 0 = 9 t_1^2 - 49 t_1 + 20 \]
Этап 5. Решим квадратное уравнение:
\[ 9 t_1^2 - 49 t_1 + 20 = 0 \]
Посчитаем дискриминант \( D \):
\[ D = (-49)^2 - 4 \times 9 \times 20 = 2401 - 720 = 1681 \]
Корень дискриминанта:
\[ \sqrt{D} = \sqrt{1681} = 41 \]
Решения:
\[ t_1 = \frac{49 \pm 41}{2 \times 9} = \frac{49 \pm 41}{18} \]
Первый вариант:
\[ t_1 = \frac{49 + 41}{18} = \frac{90}{18} = 5 \]
Второй вариант:
\[ t_1 = \frac{49 - 41}{18} = \frac{8}{18} = \frac{4}{9} \]
Поскольку \( t_1 \) — число дней, оно должно быть положительным и разумным для выполнения задачи:
- \( t_1 = \frac{4}{9} \) — очень мало для завершения работы за одно прохождение, противоречит условию о сроках.
- \( t_1 = 5 \) — более логично.
Этап 6. Найдём скорости обеих бригад:
Из (1):
\[ x = \frac{10}{t_1} = \frac{10}{5} = 2 \text{ км/день} \]
Из (2):
\[ y = \frac{10}{t_1 - 1} = \frac{10}{4} = 2.5 \text{ км/день} \]
Ответ:
- Первая бригада ремонтировала по 2 км в день.
- Вторая бригада — по 2.5 км в день.
Если нужно более подробно — обращайтесь!