Краткое пояснение:
Для решения задачи составим уравнения, используя формулу времени: время = расстояние / скорость. Учтем, что время на путь туда и обратно одинаковое, а скорости и расстояния на обратном пути отличаются.
Пошаговое решение:
- Обозначения:
Пусть $$S$$ - расстояние между пунктами А и Б (в км).
Пусть $$v$$ - скорость мотоциклиста на пути из А в Б (в км/ч). - Время на путь из А в Б:
\[ t_{AB} = \frac{S}{v} \] - Обратный путь:
Скорость на обратном пути до середины: $$v_{обр1} = v + 9$$ км/ч.
Расстояние на первом участке обратного пути: $$\frac{S}{2}$$ км.
Время на первом участке обратного пути: \( t_{обр1} = \frac{S/2}{v+9} = \frac{S}{2(v+9)} \). - Скорость на втором участке обратного пути: $$v_{обр2} = 30$$ км/ч.
Расстояние на втором участке обратного пути: $$\frac{S}{2}$$ км.
Время на втором участке обратного пути: \( t_{обр2} = \frac{S/2}{30} = \frac{S}{60} \). - Общее время на обратный путь:
\[ t_{обратно} = t_{обр1} + t_{обр2} = \frac{S}{2(v+9)} + \frac{S}{60} \] - Условие задачи: Время на путь из А в Б равно времени на обратный путь:
\[ t_{AB} = t_{обратно} \]
\[ \frac{S}{v} = \frac{S}{2(v+9)} + \frac{S}{60} \] - Разделим обе части уравнения на $$S$$ (так как $$S > 0$$):
\[ \frac{1}{v} = \frac{1}{2(v+9)} + \frac{1}{60} \] - Приведем к общему знаменателю:
\[ \frac{1}{v} = \frac{30 + (v+9)}{60(v+9)} \]
\[ \frac{1}{v} = \frac{v+39}{60(v+9)} \] - Перемножим крест-накрест:
\[ 60(v+9) = v(v+39) \]
\[ 60v + 540 = v^2 + 39v \] - Перенесем все в одну сторону, чтобы получить квадратное уравнение:
\[ v^2 + 39v - 60v - 540 = 0 \]
\[ v^2 - 21v - 540 = 0 \] - Решим квадратное уравнение с помощью дискриминанта: $$D = b^2 - 4ac$$
\[ D = (-21)^2 - 4(1)(-540) \]
\[ D = 441 + 2160 \]
\[ D = 2601 \] - Найдем $$\sqrt{D}$$: \( \sqrt{2601} = 51 \).
- Найдем корни уравнения: \( v = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} \)
\[ v_1 = \frac{21 + 51}{2 \cdot 1} = \frac{72}{2} = 36 \]
\[ v_2 = \frac{21 - 51}{2 \cdot 1} = \frac{-30}{2} = -15 \] - Так как скорость не может быть отрицательной, выбираем положительный корень.
Ответ: 36 км/ч