Вопрос:

Амазонка считается самой быстрой рекой. Определи скорость её течения на заданном участке, если известно, что катер, собственная скорость которого равна 15 км/ч, прошёл по течению 40 км, а потом против течения 12 км, затратив на весь путь 4 часа.

Ответ:

Привет! Давай разберем эту задачку вместе. Это классическая задача на движение, где нам нужно найти скорость течения реки.

Дано:

  • Скорость катера в стоячей воде (собственная скорость): 15 км/ч
  • Расстояние по течению: 40 км
  • Расстояние против течения: 12 км
  • Общее время в пути: 4 часа

Найти:

  • Скорость течения реки (обозначим ее как x км/ч)

Решение:

  1. Скорость по течению: Когда катер движется по течению, скорость реки добавляется к его собственной скорости. Так что скорость по течению будет:

    \[15 + x \text{ км/ч}\]

  2. Скорость против течения: Когда катер движется против течения, скорость реки вычитается из его собственной скорости. Скорость против течения будет:

    \[15 - x \text{ км/ч}\]

  3. Время в пути по течению: Время = Расстояние / Скорость. Для движения по течению это будет:

    \[\frac{40}{15 + x} \text{ часа}\]

  4. Время в пути против течения: Для движения против течения это будет:

    \[\frac{12}{15 - x} \text{ часа}\]

  5. Составляем уравнение: Мы знаем, что общее время в пути составило 4 часа. Значит, сумма времени по течению и времени против течения равна 4 часам:

    \[\frac{40}{15 + x} + \frac{12}{15 - x} = 4\]

  6. Решаем уравнение: Чтобы избавиться от дробей, умножим обе части уравнения на общий знаменатель

    \[(15 + x)(15 - x)\]

    (который равен

    \[225 - x^2\]

    ).
    • \[40(15 - x) + 12(15 + x) = 4(225 - x^2)\]

    • \[600 - 40x + 180 + 12x = 900 - 4x^2\]

    • \[780 - 28x = 900 - 4x^2\]

    • Перенесем все в одну сторону, чтобы получить квадратное уравнение:

      \[4x^2 - 28x - 120 = 0\]

    • Разделим все на 4 для упрощения:

      \[x^2 - 7x - 30 = 0\]

    • Теперь найдем корни квадратного уравнения. Можно использовать теорему Виета или дискриминант. По теореме Виета: сумма корней равна 7, произведение равно -30. Корнями являются 10 и -3.
  7. Выбираем подходящий корень: Скорость течения реки не может быть отрицательной, поэтому x = 10 км/ч.

Проверка:

  • Скорость по течению: 15 + 10 = 25 км/ч. Время по течению: 40 км / 25 км/ч = 1.6 часа.
  • Скорость против течения: 15 - 10 = 5 км/ч. Время против течения: 12 км / 5 км/ч = 2.4 часа.
  • Общее время: 1.6 часа + 2.4 часа = 4 часа. Все совпало!

Ответ: Скорость течения реки равна 10 км/ч.

Подать жалобу Правообладателю