Пусть v - собственная скорость теплохода, а t - время в пути.
Расстояние по течению: v + 3 км/ч.
Расстояние против течения: v - 3 км/ч.
Время в пути по течению: t1.
Время в пути против течения: t2 = 7 ч.
Расстояние = Скорость × Время.
(v + 3) × t1 = (v - 3) × 7
7t1 + 21 = 7v
t1 = (7v - 21) / 7 = v - 3
Общее время в пути: t1 + t2 = (v - 3) + 7 = v + 4 ч.
Расстояние, пройденное по течению: (v + 3) × (v - 3).
Расстояние, пройденное против течения: (v - 3) × 7.
Так как расстояние одинаковое, то (v + 3) × (v - 3) = (v - 3) × 7.
v2 - 9 = 7v - 21
v2 - 7v + 12 = 0
Решаем квадратное уравнение: (v - 3)(v - 4) = 0.
Возможные значения v: 3 км/ч или 4 км/ч.
Так как скорость течения 3 км/ч, собственная скорость теплохода должна быть больше скорости течения, чтобы двигаться против течения.
Следовательно, собственная скорость теплохода равна 4 км/ч.