Пусть x (км/ч) - скорость биатлониста на первой половине дистанции.
Тогда x - 2 (км/ч) - скорость биатлониста на второй половине дистанции.
Расстояние каждой половины дистанции равно 24/2 = 12 км.
Время, затраченное на первую половину дистанции, равно \(\frac{12}{x}\) (ч).
Время, затраченное на вторую половину дистанции, равно \(\frac{12}{x-2}\) (ч).
Общее время, затраченное на всю дистанцию, равно 3 ч 30 мин = 3,5 ч.
Составим уравнение:
\(\frac{12}{x} + \frac{12}{x-2} = 3.5\)
Приведем дроби к общему знаменателю:
\(\frac{12(x-2) + 12x}{x(x-2)} = 3.5\)
\(\frac{12x - 24 + 12x}{x^2 - 2x} = 3.5\)
\(\frac{24x - 24}{x^2 - 2x} = 3.5\)
\(24x - 24 = 3.5(x^2 - 2x)\)
\(24x - 24 = 3.5x^2 - 7x\)
\(3.5x^2 - 31x + 24 = 0\)
Умножим обе части уравнения на 2, чтобы избавиться от десятичной дроби:
\(7x^2 - 62x + 48 = 0\)
Решим квадратное уравнение:
\(D = (-62)^2 - 4 \cdot 7 \cdot 48 = 3844 - 1344 = 2500\)
\(x_1 = \frac{62 + \sqrt{2500}}{2 \cdot 7} = \frac{62 + 50}{14} = \frac{112}{14} = 8\)
\(x_2 = \frac{62 - \sqrt{2500}}{2 \cdot 7} = \frac{62 - 50}{14} = \frac{12}{14} = \frac{6}{7}\)
Так как скорость на второй половине дистанции должна быть меньше скорости на первой половине дистанции на 2 км/ч, то \(\frac{6}{7}\) не подходит, так как \(\frac{6}{7} - 2 < 0\).
Проверим x = 8:
\(\frac{12}{8} + \frac{12}{8-2} = \frac{12}{8} + \frac{12}{6} = 1.5 + 2 = 3.5\)
Таким образом, скорость биатлониста на первой половине дистанции равна 8 км/ч.
Ответ: 8 км/ч