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.