Для решения задачи введем переменные, которые будут обозначать количество дней, необходимых каждому комбайну для уборки поля. Пусть ( x ) — это количество дней, за которые первый комбайн может убрать поле самостоятельно, а ( x + 6 ) — количество дней, которое потребуется второму комбайну.
Когда два комбайна работают вместе, они убирают поле за 4 дня. Это означает, что за один день оба комбайна вместе убирают (\frac{1}{4}) поля. Нам нужно найти, сколько каждый комбайн убирает за один день и сложить их работы.
Работа, выполненная первым комбайном за один день, равна (\frac{1}{x}) поля.
Работа, выполненная вторым комбайном за один день, равна (\frac{1}{x+6}) поля.
Суммарная работа двух комбайнов за один день равна (\frac{1}{x} + \frac{1}{x+6}). По условию задачи, эта сумма должна равняться (\frac{1}{4}):
[
\frac{1}{x} + \frac{1}{x+6} = \frac{1}{4}
]
Теперь решим это уравнение. Для начала приведем дроби к общему знаменателю:
[
\frac{x+6 + x}{x(x+6)} = \frac{1}{4}
]
[
\frac{2x + 6}{x(x+6)} = \frac{1}{4}
]
Теперь умножим обе части уравнения на (4x(x+6)), чтобы избавиться от знаменателей:
[
4(2x + 6) = x(x + 6)
]
Раскроем скобки:
[
8x + 24 = x^2 + 6x
]
Перенесем все члены уравнения в одну сторону, чтобы получить квадратное уравнение:
[
x^2 + 6x - 8x - 24 = 0
]
[
x^2 - 2x - 24 = 0
]
Решим это квадратное уравнение с помощью дискриминанта. Дискриминант (D) квадратного уравнения (ax^2 + bx + c = 0) вычисляется по формуле:
[
D = b^2 - 4ac
]
В нашем случае (a = 1), (b = -2), (c = -24):
[
D = (-2)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-24) = 4 + 96 = 100
]
Корни квадратного уравнения находятся по формуле:
[
x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}
]
Подставим значения:
[
x = \frac{2 \pm \sqrt{100}}{2} = \frac{2 \pm 10}{2}
]
Получаем два корня:
[
x_1 = \frac{2 + 10}{2} = 6, \quad x_2 = \frac{2 - 10}{2} = -4
]
Поскольку количество дней не может быть отрицательным, мы отбрасываем отрицательный корень. Таким образом, (x = 6).
Это означает, что первый комбайн может убрать поле за 6 дней, а второй комбайн, которому требуется на 6 дней больше, уберет поле за (6 + 6 = 12) дней.
Ответ: Первый комбайн может убрать поле за 6 дней, а второй комбайн — за 12 дней.