Чтобы решить эту задачу, обозначим время, за которое второй сварщик может выполнить всю работу, как ( x ) часов. Тогда первый сварщик выполнит ту же работу за ( x + 11 ) часов, поскольку ему требуется на 11 часов больше.
Работа, которую выполняет сварщик, можно выразить через производительность, которая является величиной, обратной времени. Таким образом, производительность второго сварщика составляет ( \frac{1}{x} ) работы в час, а производительность первого сварщика — ( \frac{1}{x + 11} ) работы в час.
Когда два сварщика работают вместе, их совместная производительность складывается:
[
\frac{1}{x} + \frac{1}{x + 11}
]
Известно, что вместе они могут выполнить всю работу за 30 часов. Это означает, что их совместная производительность равна (\frac{1}{30}) работы в час. Таким образом, у нас есть уравнение:
[
\frac{1}{x} + \frac{1}{x + 11} = \frac{1}{30}
]
Теперь решим это уравнение. Найдём общий знаменатель для левой части:
[
\frac{x + 11 + x}{x(x + 11)} = \frac{1}{30}
]
Упростим это выражение:
[
\frac{2x + 11}{x^2 + 11x} = \frac{1}{30}
]
Перемножим крест-накрест, чтобы избавиться от дробей:
[
30(2x + 11) = x^2 + 11x
]
Раскроем скобки:
[
60x + 330 = x^2 + 11x
]
Перенесём все члены на одну сторону уравнения:
[
x^2 + 11x - 60x - 330 = 0
]
Упростим:
[
x^2 - 49x - 330 = 0
]
Это квадратное уравнение. Решим его с помощью дискриминанта. Вычислим дискриминант ( D ):
[
D = b^2 - 4ac = (-49)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-330)
]
[
D = 2401 + 1320 = 3721
]
Корень из дискриминанта:
[
\sqrt{3721} = 61
]
Теперь найдём корни уравнения:
[
x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{49 \pm 61}{2}
]
[
x_1 = \frac{49 + 61}{2} = 55
]
[
x_2 = \frac{49 - 61}{2} = -6
]
Значение ( x_2 = -6 ) не подходит, так как время не может быть отрицательным. Таким образом, второй сварщик может выполнить работу за 55 часов.
Следовательно, первый сварщик выполнит ту же работу за:
[
55 + 11 = 66 \text{ часов}
]
Ответ: второй сварщик выполнит работу за 55 часов, а первый — за 66 часов.