1. Определяем данные:
2. Находим время, которое плот был в пути:
Скорость плота равна скорости течения реки, так как он плывет по течению.
$$v_{плот} = v_{тек} = 2$$ км/ч.
Время в пути для плота $$t_{плот} = \frac{\text{расстояние}}{\text{скорость}} = \frac{22 ext{ км}}{2 ext{ км/ч}} = 11$$ часов.
3. Находим время, которое яхта была в пути:
Яхта отправилась на 2 часа позже плота, значит, она была в пути на 2 часа меньше.
$$t_{яхты} = t_{плот} - 2 ext{ часа} = 11 - 2 = 9$$ часов.
4. Определяем время, которое яхта потратила на путь из А в В и обратно:
Яхта вернулась в А, то есть прошла расстояние от В до А. Значит, она прошла путь туда и обратно.
Путь туда (из А в В) = 80 км.
Путь обратно (из В в А) = 80 км.
Общий путь яхты = 80 + 80 = 160 км.
5. Находим скорость яхты в неподвижной воде:
Скорость яхты по течению: $$v_{яхты ext{ по теч}} = v_{яхты} + v_{тек} = v_{яхты} + 2$$.
Скорость яхты против течения: $$v_{яхты ext{ против тек}} = v_{яхты} - v_{тек} = v_{яхты} - 2$$.
Время в пути яхты $$t_{яхты} = \frac{\text{путь туда}}{v_{яхты ext{ по теч}}} + \frac{\text{путь обратно}}{v_{яхты ext{ против тек}}}$$.
\[ 9 = \frac{80}{v_{яхты} + 2} + \frac{80}{v_{яхты} - 2} \]
6. Решаем уравнение относительно $$v_{яхты}$$:
Приводим к общему знаменателю:
\[ 9 = \frac{80(v_{яхты} - 2) + 80(v_{яхты} + 2)}{(v_{яхты} + 2)(v_{яхты} - 2)} \]
\[ 9 = \frac{80v_{яхты} - 160 + 80v_{яхты} + 160}{v_{яхты}^2 - 4} \]
\[ 9 = \frac{160v_{яхты}}{v_{яхты}^2 - 4} \]
\[ 9(v_{яхты}^2 - 4) = 160v_{яхты} \]
\[ 9v_{яхты}^2 - 36 = 160v_{яхты} \]
\[ 9v_{яхты}^2 - 160v_{яхты} - 36 = 0 \]
Решаем квадратное уравнение относительно $$v_{яхты}$$ (используя дискриминант $$D = b^2 - 4ac$$):
$$a = 9, b = -160, c = -36$$.
$$D = (-160)^2 - 4(9)(-36) = 25600 + 1296 = 26896$$.
$$\[ \sqrt{D} = \sqrt{26896} = 164 \]$$.
\[ v_{яхты} = \frac{-(-160) \pm 164}{2 \cdot 9} = \frac{160 \pm 164}{18} \]
Так как скорость не может быть отрицательной, берем положительный корень:
\[ v_{яхты} = \frac{160 + 164}{18} = \frac{324}{18} \]
\[ v_{яхты} = 18 \]
7. Проверка:
Скорость яхты в неподвижной воде = 18 км/ч.
Скорость по течению = 18 + 2 = 20 км/ч.
Скорость против течения = 18 - 2 = 16 км/ч.
Время в пути туда: $$\frac{80}{20} = 4$$ часа.
Время в пути обратно: $$\frac{80}{16} = 5$$ часов.
Общее время яхты: 4 + 5 = 9 часов. Это соответствует условию.
Ответ:
18