Для решения этой задачи сначала обозначим время, за которое первая бригада может заасфальтировать один участок дороги, как ( x ) часов. Тогда вторая бригада может заасфальтировать один участок на 4 часа дольше, то есть за ( x + 4 ) часов.
Далее, найдем производительность каждой бригады. Производительность – это количество работы, которое бригада может выполнить за единицу времени. Производительность первой бригады равна ( \frac{1}{x} ) участков в час, а производительность второй бригады равна ( \frac{1}{x + 4} ) участков в час.
Когда обе бригады работают вместе, их общая производительность складывается:
[ \frac{1}{x} + \frac{1}{x + 4} ]
Известно, что за 24 часа совместной работы они заасфальтировали 5 участков. Значит, их совместная производительность умноженная на 24 часа равна 5 участкам:
[ 24 \left( \frac{1}{x} + \frac{1}{x + 4} \right) = 5 ]
Разделим обе части уравнения на 24:
[ \frac{1}{x} + \frac{1}{x + 4} = \frac{5}{24} ]
Теперь объединим дроби:
[ \frac{x + 4 + x}{x(x + 4)} = \frac{5}{24} ]
[ \frac{2x + 4}{x^2 + 4x} = \frac{5}{24} ]
Применим метод перекрестного умножения:
[ 24(2x + 4) = 5(x^2 + 4x) ]
[ 48x + 96 = 5x^2 + 20x ]
Перенесем все члены на одну сторону уравнения:
[ 5x^2 + 20x - 48x - 96 = 0 ]
[ 5x^2 - 28x - 96 = 0 ]
Для решения этого квадратного уравнения воспользуемся формулой решения квадратных уравнений:
[ x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} ]
Здесь ( a = 5 ), ( b = -28 ), ( c = -96 ). Подставим значения в формулу:
[ x = \frac{-(-28) \pm \sqrt{(-28)^2 - 4 \cdot 5 \cdot (-96)}}{2 \cdot 5} ]
[ x = \frac{28 \pm \sqrt{784 + 1920}}{10} ]
[ x = \frac{28 \pm \sqrt{2704}}{10} ]
[ x = \frac{28 \pm 52}{10} ]
Получаем два решения:
[ x = \frac{28 + 52}{10} = \frac{80}{10} = 8 ]
[ x = \frac{28 - 52}{10} = \frac{-24}{10} = -2.4 ]
Так как отрицательное время не имеет смысла в данной задаче, остаётся только одно решение:
[ x = 8 ]
Таким образом, первая бригада может заасфальтировать один участок за 8 часов, а вторая бригада за:
[ x + 4 = 8 + 4 = 12 ] часов.
Ответ: первая бригада может заасфальтировать участок за 8 часов, а вторая бригада за 12 часов.