Краткое пояснение:
Для решения задачи составим уравнение, исходя из формулы пути, времени и скорости, учитывая разницу скоростей при движении по течению и против течения.
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Обозначим собственную скорость баржи как $$v$$ км/ч.
Скорость течения реки равна 5 км/ч. - Шаг 2: Скорость баржи по течению: $$v + 5$$ км/ч.
Скорость баржи против течения: $$v - 5$$ км/ч. - Шаг 3: Время, затраченное на путь по течению: $$t_1 = \frac{56}{v+5}$$ ч.
Время, затраченное на путь против течения: $$t_2 = \frac{54}{v-5}$$ ч. - Шаг 4: Общее время в пути составляет 5 часов: $$t_1 + t_2 = 5$$.
$$ \frac{56}{v+5} + \frac{54}{v-5} = 5 $$ - Шаг 5: Решаем полученное уравнение. Приведем дроби к общему знаменателю $$(v+5)(v-5)$$:
$$ 56(v-5) + 54(v+5) = 5(v+5)(v-5) $$
$$ 56v - 280 + 54v + 270 = 5(v^2 - 25) $$
$$ 110v - 10 = 5v^2 - 125 $$ - Шаг 6: Перенесем все члены в одну сторону и приведем к стандартному виду квадратного уравнения:
$$ 5v^2 - 110v - 115 = 0 $$
Разделим на 5:
$$ v^2 - 22v - 23 = 0 $$ - Шаг 7: Найдем дискриминант: $$D = (-22)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-23) = 484 + 92 = 576$$.
Найдем корни:
$$v_1 = \frac{22 + \sqrt{576}}{2 \cdot 1} = \frac{22 + 24}{2} = \frac{46}{2} = 23$$.
$$v_2 = \frac{22 - \sqrt{576}}{2 \cdot 1} = \frac{22 - 24}{2} = \frac{-2}{2} = -1$$. - Шаг 8: Скорость не может быть отрицательной, поэтому $$v = 23$$ км/ч.
Ответ: 23 км/ч