Для решения задачи обозначим количество деталей, которые делает ученик за час, через ( x ). Следовательно, мастер делает на одну деталь больше за час, то есть ( x + 1 ) деталей в час.
Теперь составим уравнения для времени, затраченного учеником и мастером на изготовление указанных количеств деталей. Ученик делает 143 детали, следовательно, ему потребуется ( \frac{143}{x} ) часов. Мастер делает 126 деталей, и ему потребуется ( \frac{126}{x + 1} ) часов.
По условию задачи, мастер тратит на два часа меньше, чем ученик:
[ \frac{126}{x + 1} = \frac{143}{x} - 2 ]
Теперь решим это уравнение. Прежде всего, избавимся от дробей, умножив обе стороны уравнения на ( x(x + 1) ):
[ 126x = 143(x + 1) - 2x(x + 1) ]
Раскроем скобки:
[ 126x = 143x + 143 - 2x^2 - 2x ]
Переносим все члены уравнения в одну сторону, чтобы получить квадратное уравнение:
[ 0 = 143x + 143 - 126x - 2x^2 - 2x ]
[ 0 = -2x^2 + 15x + 143 ]
Для удобства упростим уравнение, умножив его на -1:
[ 2x^2 - 15x - 143 = 0 ]
Теперь решим это квадратное уравнение с помощью дискриминанта. Дискриминант квадратного уравнения ( ax^2 + bx + c = 0 ) вычисляется по формуле:
[ D = b^2 - 4ac ]
Для нашего уравнения ( a = 2 ), ( b = -15 ), ( c = -143 ):
[ D = (-15)^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-143) ]
[ D = 225 + 1144 ]
[ D = 1369 ]
Корни квадратного уравнения находятся по формуле:
[ x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} ]
Подставим значения:
[ x = \frac{15 \pm \sqrt{1369}}{4} ]
[ x = \frac{15 \pm 37}{4} ]
Получаем два корня:
[ x = \frac{15 + 37}{4} = \frac{52}{4} = 13 ]
[ x = \frac{15 - 37}{4} = \frac{-22}{4} = -5.5 ]
Так как количество деталей в час не может быть отрицательным, принимаем положительное значение ( x = 13 ).
Следовательно, ученик делает 13 деталей в час.