1. Planteamos el problema: Dos obreros trabajando juntos pueden labrar una tierra en 18 días.
2. Definamos variables:
- Sea $x$ el tiempo que tarda el obrero más rápido en labrar la tierra solo (en días).
- Sea $y$ el tiempo que tarda el obrero más lento en labrar la tierra solo (en días).
3. Según el problema, uno tarda 15 días más que el otro, entonces:
$$y = x + 15$$
4. La tasa de trabajo de cada obrero es el recíproco del tiempo que tarda en labrar la tierra:
- Tasa del obrero rápido: $\frac{1}{x}$ (tierra por día)
- Tasa del obrero lento: $\frac{1}{y}$ (tierra por día)
5. Trabajando juntos, su tasa combinada es:
$$\frac{1}{x} + \frac{1}{y} = \frac{1}{18}$$
6. Sustituimos $y$ en la ecuación:
$$\frac{1}{x} + \frac{1}{x+15} = \frac{1}{18}$$
7. Multiplicamos ambos lados por $18x(x+15)$ para eliminar denominadores:
$$18(x+15) + 18x = x(x+15)$$
8. Expandimos y simplificamos:
$$18x + 270 + 18x = x^2 + 15x$$
$$36x + 270 = x^2 + 15x$$
9. Pasamos todos los términos a un lado para formar una ecuación cuadrática:
$$0 = x^2 + 15x - 36x - 270$$
$$0 = x^2 - 21x - 270$$
10. Resolvemos la ecuación cuadrática usando la fórmula general:
$$x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$$
Donde $a=1$, $b=-21$, $c=-270$.
11. Calculamos el discriminante:
$$\Delta = (-21)^2 - 4(1)(-270) = 441 + 1080 = 1521$$
12. Calculamos las raíces:
$$x = \frac{21 \pm \sqrt{1521}}{2} = \frac{21 \pm 39}{2}$$
13. Dos soluciones:
- $$x = \frac{21 + 39}{2} = \frac{60}{2} = 30$$
- $$x = \frac{21 - 39}{2} = \frac{-18}{2} = -9$$ (no válida porque el tiempo no puede ser negativo)
14. Por lo tanto, el obrero más rápido tarda $30$ días y el más lento:
$$y = x + 15 = 30 + 15 = 45$$ días.
15. Respuesta final: El obrero más rápido labra la tierra en 30 días y el más lento en 45 días.
Tiempos Obreros Bca1F9
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