Для решения задачи обозначим числитель дроби через ( x ), а знаменатель через ( x + 4 ) (так как числитель на 4 меньше знаменателя).
Изначальная дробь тогда будет выглядеть как ( \frac{x}{x+4} ).
Теперь рассмотрим условие задачи: если к числителю прибавить 19, а к знаменателю 28, то дробь увеличится на (\frac{1}{5}). Запишем это условие уравнением:
[ \frac{x + 19}{x + 4 + 28} = \frac{x}{x + 4} + \frac{1}{5} ]
Упростим выражения в уравнении:
[ \frac{x + 19}{x + 32} = \frac{x}{x + 4} + \frac{1}{5} ]
Для удобства избавимся от дробей. Преобразуем правую часть уравнения:
[ \frac{x}{x + 4} + \frac{1}{5} = \frac{5x + (x + 4)}{5(x + 4)} = \frac{6x + 4}{5(x + 4)} ]
Теперь у нас есть уравнение:
[ \frac{x + 19}{x + 32} = \frac{6x + 4}{5(x + 4)} ]
Чтобы избавиться от дробей, воспользуемся перекрестным умножением:
[ (x + 19) \cdot 5(x + 4) = (x + 32) \cdot (6x + 4) ]
Раскроем скобки:
[ 5x(x + 4) + 5 \cdot 19(x + 4) = (x + 32)(6x + 4) ]
[ 5x^2 + 20x + 95x + 380 = 6x^2 + 4x + 192x + 128 ]
Соберем все члены в одну сторону уравнения и упростим:
[ 5x^2 + 115x + 380 = 6x^2 + 196x + 128 ]
Переносим все члены в одну сторону:
[ 5x^2 + 115x + 380 - 6x^2 - 196x - 128 = 0 ]
[ -x^2 - 81x + 252 = 0 ]
Домножим уравнение на -1, чтобы привести его к стандартному виду:
[ x^2 + 81x - 252 = 0 ]
Решим квадратное уравнение с помощью дискриминанта. Формула дискриминанта:
[ D = b^2 - 4ac ]
В нашем случае:
[ a = 1, \quad b = 81, \quad c = -252 ]
Подставим значения:
[ D = 81^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-252) ]
[ D = 6561 + 1008 ]
[ D = 7569 ]
Теперь найдем корни уравнения, используя формулу:
[ x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} ]
[ x = \frac{-81 \pm \sqrt{7569}}{2} ]
[ x = \frac{-81 \pm 87}{2} ]
Два возможных решения:
[ x = \frac{6}{2} = 3 ]
[ x = \frac{-168}{2} = -84 ]
Поскольку числитель дроби не может быть отрицательным, выбираем ( x = 3 ).
Таким образом, числитель дроби равен 3, а знаменатель:
[ x + 4 = 3 + 4 = 7 ]
Итак, искомая дробь:
[ \frac{3}{7} ]