Для решения этой задачи введем переменные и составим уравнения. Пусть:
- ( x ) — время, за которое второй кран может разгрузить баржу в одиночку.
- Тогда первый кран разгружает баржу за ( x + 5 ) часов.
Когда два крана работают вместе, они разгружают баржу за 6 часов. Давайте определим производительность каждого крана. Производительность — это работа, выполненная за единицу времени.
- Производительность второго крана будет равна (\frac{1}{x}) барж в час.
- Производительность первого крана будет равна (\frac{1}{x+5}) барж в час.
Когда оба крана работают вместе, их совместная производительность равна сумме их индивидуальных производительностей:
[
\frac{1}{x} + \frac{1}{x+5} = \frac{1}{6}
]
Теперь решим это уравнение. Найдем общий знаменатель для левой части уравнения:
[
\frac{x+5 + x}{x(x+5)} = \frac{1}{6}
]
Упростим числитель:
[
\frac{2x + 5}{x(x+5)} = \frac{1}{6}
]
Теперь решим это уравнение, умножив обе части на (6x(x+5)):
[
6(2x + 5) = x(x + 5)
]
Раскроем скобки:
[
12x + 30 = x^2 + 5x
]
Перенесем все члены в одну сторону уравнения:
[
x^2 + 5x - 12x - 30 = 0
]
Упростим:
[
x^2 - 7x - 30 = 0
]
Это квадратное уравнение. Решим его, используя формулу для квадратных уравнений:
[
x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}
]
где ( a = 1 ), ( b = -7 ), ( c = -30 ).
Подставим значения:
[
x = \frac{7 \pm \sqrt{(-7)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-30)}}{2 \cdot 1}
]
[
x = \frac{7 \pm \sqrt{49 + 120}}{2}
]
[
x = \frac{7 \pm \sqrt{169}}{2}
]
[
x = \frac{7 \pm 13}{2}
]
Получаем два решения:
[
x = \frac{7 + 13}{2} = 10
]
[
x = \frac{7 - 13}{2} = -3
]
Отрицательное значение не имеет смысла в контексте задачи, поэтому ( x = 10 ).
Следовательно, второй кран может разгрузить баржу за 10 часов, а первый кран — за (10 + 5 = 15) часов.