№2. Решить задачи:
1. Велосипедист проехал 18 км с определенной скоростью, а оставшиеся 6 км - со скоростью на б км/ч меньше первоначальной. Найдите скорость велосипедиста на втором участке пути, если на весь путь он затратил 1,5 ч.
Пусть x км/ч - первоначальная скорость велосипедиста.
Тогда (x - 6) км/ч - скорость велосипедиста на втором участке пути.
Составим таблицу:
| Участок | Расстояние, км | Скорость, км/ч | Время, ч |
|---|---|---|---|
| Первый | 18 | x | $$\frac{18}{x}$$ |
| Второй | 6 | x - 6 | $$\frac{6}{x-6}$$ |
Весь путь занял 1,5 часа, поэтому:
$$\frac{18}{x} + \frac{6}{x-6} = 1.5$$
Умножим обе части уравнения на 2, чтобы избавиться от десятичной дроби:
$$\frac{36}{x} + \frac{12}{x-6} = 3$$
Разделим обе части уравнения на 3:
$$\frac{12}{x} + \frac{4}{x-6} = 1$$
Приведем к общему знаменателю:
$$\frac{12(x-6) + 4x}{x(x-6)} = 1$$
Раскроем скобки в числителе:
$$\frac{12x - 72 + 4x}{x(x-6)} = 1$$
Приведем подобные слагаемые:
$$\frac{16x - 72}{x(x-6)} = 1$$
Умножим обе части уравнения на знаменатель:
$$16x - 72 = x(x-6)$$
Раскроем скобки:
$$16x - 72 = x^2 - 6x$$
Перенесем все в правую часть уравнения:
$$x^2 - 6x - 16x + 72 = 0$$
Приведем подобные слагаемые:
$$x^2 - 22x + 72 = 0$$
Решим квадратное уравнение:
$$D = b^2 - 4ac = (-22)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 72 = 484 - 288 = 196$$
$$x_1 = \frac{-b + \sqrt{D}}{2a} = \frac{22 + \sqrt{196}}{2 \cdot 1} = \frac{22 + 14}{2} = \frac{36}{2} = 18$$
$$x_2 = \frac{-b - \sqrt{D}}{2a} = \frac{22 - \sqrt{196}}{2 \cdot 1} = \frac{22 - 14}{2} = \frac{8}{2} = 4$$
Скорость на втором участке должна быть положительной, поэтому x - 6 > 0 => x > 6.
Значит, подходит только x = 18.
Найдем скорость велосипедиста на втором участке пути:
$$x - 6 = 18 - 6 = 12$$
Ответ: 12 км/ч
2. Расстояние 210 км катер проходит по течению реки на 4 ч быстрее, чем против течения. Найдите собственную скорость катера, если скорость течения реки равна 3 км/ч.
Пусть x км/ч - собственная скорость катера.
Тогда (x + 3) км/ч - скорость катера по течению.
(x - 3) км/ч - скорость катера против течения.
Составим таблицу:
| Направление | Расстояние, км | Скорость, км/ч | Время, ч |
|---|---|---|---|
| По течению | 210 | x + 3 | $$\frac{210}{x+3}$$ |
| Против течения | 210 | x - 3 | $$\frac{210}{x-3}$$ |
Известно, что по течению катер проходит расстояние на 4 часа быстрее, чем против течения:
$$\frac{210}{x-3} - \frac{210}{x+3} = 4$$
Разделим обе части уравнения на 2:
$$\frac{105}{x-3} - \frac{105}{x+3} = 2$$
Приведем к общему знаменателю:
$$\frac{105(x+3) - 105(x-3)}{(x-3)(x+3)} = 2$$
Раскроем скобки в числителе:
$$\frac{105x + 315 - 105x + 315}{(x-3)(x+3)} = 2$$
Приведем подобные слагаемые:
$$\frac{630}{(x-3)(x+3)} = 2$$
Умножим обе части уравнения на знаменатель:
$$630 = 2(x-3)(x+3)$$
Разделим обе части уравнения на 2:
$$315 = (x-3)(x+3)$$
Раскроем скобки:
$$315 = x^2 - 9$$
$$x^2 = 315 + 9$$
$$x^2 = 324$$
$$x = \pm \sqrt{324}$$
$$x = \pm 18$$
Так как скорость не может быть отрицательной, то x = 18.
Ответ: 18 км/ч