Для решения этой задачи нужно:
- Обозначить неизвестные величины.
- Составить уравнения, используя формулу: расстояние = скорость × время.
- Решить систему уравнений, чтобы найти скорости поездов.
Решение:
- Обозначим скорость скорого поезда как $$v$$ км/ч. Тогда скорость товарного поезда будет $$(v - 20)$$ км/ч.
- Время, которое скорый поезд затратил на путь, равно $$\frac{400}{v}$$ ч. Время, которое товарный поезд затратил на путь, равно $$\frac{400}{v-20}$$ ч.
- Составим уравнение на основе условия, что скорый поезд прошёл расстояние на 1 час быстрее товарного:
$$\frac{400}{v-20} - \frac{400}{v} = 1$$
- Решим уравнение:
- Умножим обе части уравнения на $$v(v-20)$$:
$$400v - 400(v-20) = v(v-20)$$
$$400v - 400v + 8000 = v^2 - 20v$$
$$v^2 - 20v - 8000 = 0$$
- Решим квадратное уравнение:
$$v = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$$, где $$a = 1$$, $$b = -20$$, $$c = -8000$$
$$v = \frac{20 \pm \sqrt{(-20)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-8000)}}{2 \cdot 1}$$
$$v = \frac{20 \pm \sqrt{400 + 32000}}{2}$$
$$v = \frac{20 \pm \sqrt{32400}}{2}$$
$$v = \frac{20 \pm 180}{2}$$
$$v_1 = \frac{20 + 180}{2} = \frac{200}{2} = 100$$
$$v_2 = \frac{20 - 180}{2} = \frac{-160}{2} = -80$$
- Поскольку скорость не может быть отрицательной, выбираем положительное значение: $$v = 100$$ км/ч.
- Тогда скорость товарного поезда: $$v - 20 = 100 - 20 = 80$$ км/ч.
Ответ: Скорость скорого поезда 100 км/ч, скорость товарного поезда 80 км/ч.