t1 - время 1-го ученика, его скорость 1/t1
t2 - время 2-го ученика, его скорость 1/t2
Вместе они расчистили каток за время:
![\frac{1}{\frac{1}{t_{1}}+\frac{1}{t_{2}}}=\frac{t_{1}t_{2}}{t_{1}+t_{2}}=\frac{1}{3} \frac{1}{\frac{1}{t_{1}}+\frac{1}{t_{2}}}=\frac{t_{1}t_{2}}{t_{1}+t_{2}}=\frac{1}{3}](https://tex.z-dn.net/?f=%5Cfrac%7B1%7D%7B%5Cfrac%7B1%7D%7Bt_%7B1%7D%7D%2B%5Cfrac%7B1%7D%7Bt_%7B2%7D%7D%7D%3D%5Cfrac%7Bt_%7B1%7Dt_%7B2%7D%7D%7Bt_%7B1%7D%2Bt_%7B2%7D%7D%3D%5Cfrac%7B1%7D%7B3%7D)
Когда они работали отдельно:
![\frac{\frac{2}{3}}{\frac{1}{t_{1}}}+\frac{\frac{1}{3}}{\frac{1}{t_{2}}}=\frac{2t_{1}+t_{2}}{3}=\frac{2}{3} \frac{\frac{2}{3}}{\frac{1}{t_{1}}}+\frac{\frac{1}{3}}{\frac{1}{t_{2}}}=\frac{2t_{1}+t_{2}}{3}=\frac{2}{3}](https://tex.z-dn.net/?f=%5Cfrac%7B%5Cfrac%7B2%7D%7B3%7D%7D%7B%5Cfrac%7B1%7D%7Bt_%7B1%7D%7D%7D%2B%5Cfrac%7B%5Cfrac%7B1%7D%7B3%7D%7D%7B%5Cfrac%7B1%7D%7Bt_%7B2%7D%7D%7D%3D%5Cfrac%7B2t_%7B1%7D%2Bt_%7B2%7D%7D%7B3%7D%3D%5Cfrac%7B2%7D%7B3%7D)
Выразим t2 через t1: t2=2-2t1
Подставим в 1-е уравнение, получим: ![\frac{2t_{1}(1-t_{1})}{2-t_{1}}=\frac{1}{3} \frac{2t_{1}(1-t_{1})}{2-t_{1}}=\frac{1}{3}](https://tex.z-dn.net/?f=%5Cfrac%7B2t_%7B1%7D%281-t_%7B1%7D%29%7D%7B2-t_%7B1%7D%7D%3D%5Cfrac%7B1%7D%7B3%7D)
6t1-6(t1)^2=2-t1
6(t1)^2-7t1+2=0
t1=1/2, t2=1
Ответ: 1-й расчистит каток за 30 мин, 2-й за 1 час