Ответ:
Решение:
- Обозначим собственную скорость катера как \( v_{катера} = 8 \) км/ч.
- Обозначим скорость течения реки как \( x \) км/ч.
- Скорость катера по течению: \( v_{по \: теч} = v_{катера} + x = 8 + x \) км/ч.
- Скорость катера против течения: \( v_{против \: теч} = v_{катера} - x = 8 - x \) км/ч.
- Расстояние, пройденное по течению: \( S_{по \: теч} = 15 \) км.
- Расстояние, пройденное против течения: \( S_{против \: теч} = 15 \) км.
- Время, затраченное на путь по течению: \( t_{по \: теч} = \frac{S_{по \: теч}}{v_{по \: теч}} = \frac{15}{8+x} \) часа.
- Время, затраченное на путь против течения: \( t_{против \: теч} = \frac{S_{против \: теч}}{v_{против \: теч}} = \frac{15}{8-x} \) часа.
- Общее время в пути: \( t_{общее} = t_{по \: теч} + t_{против \: теч} = 4 \) часа.
- Составим и решим уравнение:
- Приведём дроби к общему знаменателю \( (8+x)(8-x) = 64 - x^2 \):
- Умножим обе части на \( 64 - x^2 \):
- Перенесём члены уравнения:
- Разделим на 4:
- Извлечём корень:
- Так как скорость течения реки не может быть отрицательной, выбираем положительное значение.
\(\frac{15}{8+x} + \frac{15}{8-x} = 4\)
\(\frac{15(8-x) + 15(8+x)}{(8+x)(8-x)} = 4\)
\(\frac{120 - 15x + 120 + 15x}{64 - x^2} = 4\)
\(\frac{240}{64 - x^2} = 4\)
\( 240 = 4(64 - x^2) \)
\( 240 = 256 - 4x^2 \)
\( 4x^2 = 256 - 240 \)
\( 4x^2 = 16 \)
\( x^2 = 4 \)
\( x = \pm 2 \)
Ответ: Скорость течения реки равна 2 км/ч.
