Пусть v – скорость лодки в неподвижной воде (км/ч). Скорость течения реки равна 2 км/ч.
Время движения против течения:
\[t_1 = \frac{21}{v - 2}\]Время движения по течению:
\[t_2 = \frac{21}{v + 2}\]Известно, что время движения по течению на 20 минут меньше, чем против течения. Переведем 20 минут в часы:
\[20 \text{ мин } = \frac{20}{60} \text{ ч } = \frac{1}{3} \text{ ч }\]Тогда уравнение выглядит так:
\[\frac{21}{v - 2} - \frac{21}{v + 2} = \frac{1}{3}\]Приведем к общему знаменателю и решим уравнение:
\[\frac{21(v + 2) - 21(v - 2)}{(v - 2)(v + 2)} = \frac{1}{3}\] \[\frac{21v + 42 - 21v + 42}{v^2 - 4} = \frac{1}{3}\] \[\frac{84}{v^2 - 4} = \frac{1}{3}\] \[84 \cdot 3 = v^2 - 4\] \[252 = v^2 - 4\] \[v^2 = 256\] \[v = \pm 16\]Так как скорость не может быть отрицательной, то:
\[v = 16 \text{ км/ч}\]Ответ: 16 км/ч