Пусть (v_1) – скорость первого туриста (км/мин), а (v_2) – скорость второго туриста (км/мин). Время до встречи – 30 минут. Расстояние между пунктами A и B – 5 км.
Тогда до встречи первый турист прошел расстояние (30v_1), а второй – (30v_2). Вместе они прошли все расстояние между A и B:
$$30v_1 + 30v_2 = 5$$Отсюда выразим сумму скоростей:
$$v_1 + v_2 = \frac{5}{30} = \frac{1}{6}$$После встречи первому туристу нужно пройти расстояние (30v_2), а второму – (30v_1). Известно, что первый турист прибыл в пункт B на 25 минут позже, чем второй в пункт A. Выразим время, которое каждый из них затратил на оставшийся путь:
Время первого туриста: (\frac{30v_2}{v_1})
Время второго туриста: (\frac{30v_1}{v_2})
Разница во времени составляет 25 минут:
$$\frac{30v_2}{v_1} - \frac{30v_1}{v_2} = 25$$Приведем к общему знаменателю:
$$\frac{30v_2^2 - 30v_1^2}{v_1v_2} = 25$$Разделим обе части на 5:
$$\frac{6(v_2^2 - v_1^2)}{v_1v_2} = 5$$Раскладываем разность квадратов:
$$\frac{6(v_2 - v_1)(v_2 + v_1)}{v_1v_2} = 5$$Подставляем (v_1 + v_2 = \frac{1}{6}):
$$\frac{6(v_2 - v_1) \cdot \frac{1}{6}}{v_1v_2} = 5$$ $$\frac{v_2 - v_1}{v_1v_2} = 5$$ $$v_2 - v_1 = 5v_1v_2$$Выразим (v_2) через (v_1):
$$v_2 = \frac{1}{6} - v_1$$Подставим в уравнение (v_2 - v_1 = 5v_1v_2):
$$\frac{1}{6} - v_1 - v_1 = 5v_1(\frac{1}{6} - v_1)$$ $$\frac{1}{6} - 2v_1 = \frac{5}{6}v_1 - 5v_1^2$$Умножим на 6:
$$1 - 12v_1 = 5v_1 - 30v_1^2$$ $$30v_1^2 - 17v_1 + 1 = 0$$Решим квадратное уравнение:
$$D = (-17)^2 - 4 \cdot 30 \cdot 1 = 289 - 120 = 169$$ $$\sqrt{D} = 13$$ $$v_1 = \frac{17 \pm 13}{2 \cdot 30}$$Получаем два возможных значения для (v_1):
$$v_{1,1} = \frac{17 + 13}{60} = \frac{30}{60} = \frac{1}{2}$$ $$v_{1,2} = \frac{17 - 13}{60} = \frac{4}{60} = \frac{1}{15}$$Если (v_1 = \frac{1}{2}), то (v_2 = \frac{1}{6} - \frac{1}{2} = \frac{1 - 3}{6} = -\frac{2}{6} = -\frac{1}{3}). Скорость не может быть отрицательной, поэтому этот корень не подходит.
Если (v_1 = \frac{1}{15}), то (v_2 = \frac{1}{6} - \frac{1}{15} = \frac{5 - 2}{30} = \frac{3}{30} = \frac{1}{10}).
Тогда скорость первого туриста: (\frac{1}{15}) км/мин, а скорость второго: (\frac{1}{10}) км/мин.
Переведем скорости в км/ч:
$$v_1 = \frac{1}{15} \cdot 60 = 4 \text{ км/ч}$$ $$v_2 = \frac{1}{10} \cdot 60 = 6 \text{ км/ч}$$Ответ: Скорость первого туриста (направляющегося в пункт B) равна 4 км/ч, а скорость второго туриста (следующего в пункт A) равна 6 км/ч.