Дано:
Всего человек — 60 чел.
Условие 1: x групп, по y человек в каждой.
Условие 2: x + 1 группа, по y - 3 человека в каждой.
Найти:
x — ? групп,
y — ? человек.
Решение:
Составим систему уравнений:
\( \begin{cases} x \cdot y = 60 \\ (x + 1) \cdot (y - 3) = 60 \end{cases} \)
Раскроем скобки во втором уравнении:
\( xy - 3x + y - 3 = 60 \)
Подставим первое уравнение во второе:
\( 60 - 3x + y - 3 = 60 \)
\( -3x + y - 3 = 0 \)
\( y = 3x + 3 \)
Подставим y в первое уравнение:
\( x \cdot (3x + 3) = 60 \)
\( 3x^2 + 3x = 60 \)
\( 3x^2 + 3x - 60 = 0 \)
Разделим на 3:
\( x^2 + x - 20 = 0 \)
Решим квадратное уравнение через дискриминант:
\( D = b^2 - 4ac = 1^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-20) = 1 + 80 = 81 \)
\( \sqrt{D} = 9 \)
\( x_1 = \frac{-b + \sqrt{D}}{2a} = \frac{-1 + 9}{2} = 4 \)
\( x_2 = \frac{-b - \sqrt{D}}{2a} = \frac{-1 - 9}{2} = -5 \)
Так как количество групп не может быть отрицательным, то x = 4.
Найдем y:
\( y = 3x + 3 = 3 \cdot 4 + 3 = 12 + 3 = 15 \)
Проверка:
Если групп 4, то в каждой по 15 человек (4 * 15 = 60).
Если бы групп было на одну больше (4 + 1 = 5), то в каждой было бы на 3 человека меньше (15 - 3 = 12).
5 * 12 = 60. Всё верно.
Ответ: Было 4 группы, в каждой по 15 человек.