Для решения данной задачи введем следующие переменные:
- ( x ) — количество деталей, которые второй рабочий делает за час.
- ( y ) — количество деталей, которые первый рабочий делает за час.
Также из условия задачи нам известно, что:
- Первый рабочий за час делает на 3 детали больше, чем второй. Это можно записать уравнением: ( y = x + 3 ).
- Первый рабочий тратит на изготовление 27 деталей на 6 часов меньше, чем второй рабочий на изготовление 54 деталей.
Теперь выразим время, которое каждый рабочий тратит на изготовление деталей:
- Время, которое второй рабочий тратит на изготовление 54 деталей: ( \frac{54}{x} ) часов.
- Время, которое первый рабочий тратит на изготовление 27 деталей: ( \frac{27}{y} ) часов.
Согласно условию задачи, первый рабочий тратит на 6 часов меньше, чем второй рабочий. Это можно записать следующим уравнением:
[ \frac{54}{x} - \frac{27}{y} = 6 ]
Подставим ( y = x + 3 ) в это уравнение:
[ \frac{54}{x} - \frac{27}{x + 3} = 6 ]
Приведем дроби к общему знаменателю:
[ \frac{54(x + 3) - 27x}{x(x + 3)} = 6 ]
Упростим числитель:
[ \frac{54x + 162 - 27x}{x(x + 3)} = 6 ]
[ \frac{27x + 162}{x(x + 3)} = 6 ]
Перемножим обе стороны уравнения на ( x(x + 3) ):
[ 27x + 162 = 6x(x + 3) ]
Раскроем скобки и упростим уравнение:
[ 27x + 162 = 6x^2 + 18x ]
[ 6x^2 + 18x - 27x = 162 ]
[ 6x^2 - 9x - 162 = 0 ]
Сократим уравнение на 3:
[ 2x^2 - 3x - 54 = 0 ]
Решим полученное квадратное уравнение. Найдем дискриминант:
[ D = b^2 - 4ac ]
[ D = (-3)^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-54) ]
[ D = 9 + 432 ]
[ D = 441 ]
Корни уравнения находятся по формуле:
[ x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} ]
[ x = \frac{3 \pm \sqrt{441}}{4} ]
[ x = \frac{3 \pm 21}{4} ]
Два корня:
[ x_1 = \frac{3 + 21}{4} = \frac{24}{4} = 6 ]
[ x_2 = \frac{3 - 21}{4} = \frac{-18}{4} = -4.5 ]
Поскольку количество деталей не может быть отрицательным, принимаем положительный корень:
[ x = 6 ]
Таким образом, второй рабочий делает 6 деталей в час.