Рассмотрим задачу с помощью системы уравнений. Пусть ( x ) и ( y ) — это время (в днях), за которое первый и второй заводы могут выполнить заказ, работая отдельно.
Из условия задачи известно, что первый завод выполняет заказ на 4 дня быстрее, чем второй:
[ x = y - 4 ]
Также известно, что при совместной работе за 24 дня они выполнили заказ в 5 раз больший. Это значит, что за 24 дня оба завода вместе выполнили работу, эквивалентную выполнению одного заказа за ( x ) дней первым заводом и за ( y ) дней вторым заводом, умноженной на 5.
Работа, выполненная каждым заводом за один день, равна:
- Первый завод: (\frac{1}{x}) заказа в день.
- Второй завод: (\frac{1}{y}) заказа в день.
Совместная работа обоих заводов за один день:
[ \frac{1}{x} + \frac{1}{y} ]
За 24 дня они выполнили:
[ 24 \left( \frac{1}{x} + \frac{1}{y} \right) ]
Эта работа эквивалентна выполнению 5 заказов (по условию задачи):
[ 24 \left( \frac{1}{x} + \frac{1}{y} \right) = 5 ]
Теперь подставим ( x = y - 4 ) в это уравнение:
[ 24 \left( \frac{1}{y-4} + \frac{1}{y} \right) = 5 ]
Приведем выражение в скобках к общему знаменателю:
[ \frac{1}{y-4} + \frac{1}{y} = \frac{y + (y-4)}{y(y-4)} = \frac{2y - 4}{y(y-4)} = \frac{2(y-2)}{y(y-4)} ]
Теперь уравнение принимает вид:
[ 24 \cdot \frac{2(y-2)}{y(y-4)} = 5 ]
Упростим это уравнение:
[ \frac{48(y-2)}{y(y-4)} = 5 ]
Перенесем 5 в знаменатель и упростим:
[ 48(y-2) = 5y(y-4) ]
Раскроем скобки и приведем к квадратному уравнению:
[ 48y - 96 = 5y^2 - 20y ]
Перенесем все члены на одну сторону уравнения:
[ 5y^2 - 68y + 96 = 0 ]
Это квадратное уравнение можно решить с помощью дискриминанта (D):
[ D = b^2 - 4ac = (-68)^2 - 4 \cdot 5 \cdot 96 = 4624 - 1920 = 2704 ]
Теперь найдем корни уравнения:
[ y = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{68 \pm \sqrt{2704}}{10} = \frac{68 \pm 52}{10} ]
Таким образом, мы получаем два корня:
[ y_1 = \frac{68 + 52}{10} = 12 ]
[ y_2 = \frac{68 - 52}{10} = 1.6 ]
Значение ( y_2 = 1.6 ) не подходит, потому что оно меньше 4, а ( x = y - 4 ) должен быть положительным.
Таким образом, ( y = 12 ) дней — это время, за которое второй завод может выполнить заказ, работая отдельно.
Теперь найдем ( x ):
[ x = y - 4 = 12 - 4 = 8 ]
Итак, первый завод выполнит заказ за 8 дней, а второй завод выполнит заказ за 12 дней, работая отдельно.