Обозначим расстояние от дома до школы как \( S \) (км), скорость ходьбы Вити как \( v_x \) (км/ч), а скорость бега как \( v_b \) (км/ч).
Время ходьбы \( t_x = 20 \) минут = \( \frac{20}{60} = \frac{1}{3} \) часа.
Время бега \( t_b = 12 \) минут = \( \frac{12}{60} = \frac{1}{5} \) часа.
Из условия задачи известно, что скорость бега на 4 км/ч больше скорости шага:
\( v_b = v_x + 4 \)
Расстояние равно скорости, умноженной на время. Так как расстояние до школы одинаковое, мы можем записать:
\( S = v_x \cdot t_x \)
\( S = v_b \cdot t_b \)
Подставим известные значения времени:
\( S = v_x \cdot \frac{1}{3} \)
\( S = (v_x + 4) \cdot \frac{1}{5} \)
Приравняем оба выражения для \( S \):
\( \frac{v_x}{3} = \frac{v_x + 4}{5} \)
Решим это уравнение для \( v_x \):
\( 5 v_x = 3 (v_x + 4) \)
\( 5 v_x = 3 v_x + 12 \)
\( 5 v_x - 3 v_x = 12 \)
\( 2 v_x = 12 \)
\( v_x = \frac{12}{2} = 6 \) км/ч.
Теперь найдем расстояние \( S \), используя скорость ходьбы:
\( S = v_x \cdot t_x = 6 \text{ км/ч} \cdot \frac{1}{3} \text{ ч} = 2 \) км.
Проверим, используя скорость бега:
\( v_b = v_x + 4 = 6 + 4 = 10 \) км/ч.
\( S = v_b \cdot t_b = 10 \text{ км/ч} \cdot \frac{1}{5} \text{ ч} = 2 \) км.
Расстояние совпадает.
Ответ: 2.