Дано:
- Общие затраты времени при работе всеми тремя: \( T_{\text{ВСЕГДА}} = \frac{144}{13} \) минут.
- Время работы только Саши и Маши: \( T_{\text{М+М}} = \frac{72}{5} \) минут.
- Время работы только Саши и Паши: \( T_{\text{М+П}} = \frac{144}{7} \) минут.
Нам нужно найти, сколько времени потребуется Маше и Паше вместе, чтобы прополоть грядку:
\[ T_{\text{М+П}}. \]
Шаг 1. Обозначения и скорости работы
Обозначим:
- \( v_С \) — скорость работы Саши (доля грядки в минуту)
- \( v_М \) — скорость работы Маши
- \( v_П \) — скорость работы Паши
Тогда:
Общая скорость работы всех троих:
\[ v_С + v_М + v_П = \frac{1}{T_{\text{ВСЕГДА}}} = \frac{13}{144} \]Скорость работы Саши и Маши вместе:
\[ v_С + v_М = \frac{1}{T_{\text{М+М}}} = \frac{5}{72} \]Скорость работы Саши и Паши вместе:
\[ v_С + v_П = \frac{1}{T_{\text{М+П}}} = \frac{7}{144} \]
Шаг 2. Вывод уравнений
Известны три уравнения:
- \( v_С + v_М + v_П = \frac{13}{144} \)
- \( v_С + v_М = \frac{5}{72} \)
- \( v_С + v_П = \frac{7}{144} \)
Переходим к вычислению \( v_М \) и \( v_П \):
Из уравнения 1 и 2:
\[ v_П = (v_С + v_М + v_П) - (v_С + v_М) = \frac{13}{144} - \frac{5}{72} \]
Приведем к общему знаменателю:
- \( \frac{5}{72} = \frac{10}{144} \).
Тогда:
\[ v_П = \frac{13}{144} - \frac{10}{144} = \frac{3}{144} = \frac{1}{48} \]
Теперь из уравнения 3:
\[ v_С + v_П = \frac{7}{144} \]
Подставляем \( v_П = \frac{1}{48} = \frac{3}{144} \):
\[ v_С + \frac{3}{144} = \frac{7}{144} \Rightarrow v_С = \frac{7}{144} - \frac{3}{144} = \frac{4}{144} = \frac{1}{36} \]
Теперь найдем \( v_М \):
Из уравнения 2:
\[ v_С + v_М = \frac{5}{72} \]
Переведем в знаменатель 144:
\[ \frac{5}{72} = \frac{10}{144} \]
Подставляем \( v_С = \frac{1}{36} = \frac{4}{144} \):
\[ \frac{4}{144} + v_М = \frac{10}{144} \]
Следовательно:
\[ v_М = \frac{10}{144} - \frac{4}{144} = \frac{6}{144} = \frac{1}{24} \]
Шаг 3. Найти время работы Маши и Паши
Нам осталось найти \( T_{\text{М+П}} \), то есть время, за которое Машина и Паша совместно выполнят всю работу:
\[ v_М + v_П = \frac{1}{T_{\text{М+П}}} \]
Подставляем значения:
\[ v_М = \frac{1}{24} , \quad v_П = \frac{1}{48} \]
Складываем:
\[ v_М + v_П = \frac{1}{24} + \frac{1}{48} \]
Приведем к общему знаменателю 48:
\[ \frac{2}{48} + \frac{1}{48} = \frac{3}{48} = \frac{1}{16} \]
Значит, необходимое время:
\[ T_{\text{М+П}} = \frac{1}{v_М + v_П} = 16 \text{ минут} \]
Ответ:
Маше и Паше потребуется 16 минут, чтобы прополоть грядку вместе.