Привет! Давай решим эту задачу вместе. Вот как можно ее решить по шагам:
1. Определим переменные:
* Пусть (v) – собственная скорость катера (км/ч).
* Скорость течения реки (u = 2) км/ч.
2. Выразим скорость по течению и против течения:
* Скорость по течению: (v + u = v + 2) км/ч.
* Скорость против течения: (v - u = v - 2) км/ч.
3. Время движения по течению и против течения:
* Пусть (t_1) – время движения по течению.
* Пусть (t_2) – время движения против течения.
* Мы знаем, что (t_1 + t_2 = 3) часа.
4. Запишем уравнения для расстояний:
* Расстояние по течению: ((v + 2)t_1 = 24) км.
* Расстояние против течения: ((v - 2)t_2 = 8) км.
5. Выразим время (t_1) и (t_2) через скорости и расстояния:
* (t_1 = rac{24}{v + 2})
* (t_2 = rac{8}{v - 2})
6. Подставим выражения для (t_1) и (t_2) в уравнение для общего времени:
[rac{24}{v + 2} + rac{8}{v - 2} = 3]
7. Решим уравнение относительно (v):
* Умножим обе части уравнения на ((v + 2)(v - 2)), чтобы избавиться от дробей:
[24(v - 2) + 8(v + 2) = 3(v + 2)(v - 2)]
* Раскроем скобки:
[24v - 48 + 8v + 16 = 3(v^2 - 4)]
* Упростим уравнение:
[32v - 32 = 3v^2 - 12]
* Перенесем все члены в одну сторону, чтобы получить квадратное уравнение:
[3v^2 - 32v + 20 = 0]
8. Решим квадратное уравнение (3v^2 - 32v + 20 = 0).
Используем квадратное уравнение:
\[ v = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} \]
В нашем случае: (a = 3), (b = -32), (c = 20).
[ v = \frac{32 \pm \sqrt{(-32)^2 - 4 \cdot 3 \cdot 20}}{2 \cdot 3} ]
[ v = \frac{32 \pm \sqrt{1024 - 240}}{6} ]
[ v = \frac{32 \pm \sqrt{784}}{6} ]
[ v = \frac{32 \pm 28}{6} ]
Получаем два возможных решения:
* (v_1 = rac{32 + 28}{6} = rac{60}{6} = 10) км/ч
* (v_2 = rac{32 - 28}{6} = rac{4}{6} = rac{2}{3}) км/ч
Так как скорость катера не может быть меньше скорости течения реки (2 км/ч), то (v_2) не подходит.
9. Ответ:
Собственная скорость катера равна 10 км/ч.
Надеюсь, теперь тебе понятно, как решать такие задачи! Если у тебя будут еще вопросы, обращайся!