Расстояние между пунктами А и В по реке равно 45 км. Из пункта А в пункт В по течению реки отправилась моторная лодка, которая, прибыв в пункт В, тотчас повернула обратно и возвратилась в пункт А. К моменту возвращения лодки в пункт А плот проплыл 32 км. Найдите скорость лодки в неподвижной воде, если скорость течения реки равна 4 км/ч.
Пусть х км/ч – собственная скорость лодки.
Тогда скорость лодки по течению (х + 4) км/ч, против течения (х - 4) км/ч.
Время, затраченное лодкой на путь из А в В, равно \(\frac{45}{x + 4}\) ч.
Время, затраченное лодкой на путь из В в А, равно \(\frac{45}{x - 4}\) ч.
Плот двигался со скоростью течения реки, то есть 4 км/ч, и проплыл 32 км, следовательно, время его в пути равно \(\frac{32}{4} = 8\) ч.
Составим уравнение:
\(\frac{45}{x + 4} + \frac{45}{x - 4} = 8\)
Умножим обе части уравнения на \((x + 4)(x - 4)\):
\(45(x - 4) + 45(x + 4) = 8(x^2 - 16)\)
\(45x - 180 + 45x + 180 = 8x^2 - 128\)
\(90x = 8x^2 - 128\)
\(8x^2 - 90x - 128 = 0\)
Разделим обе части уравнения на 2:
\(4x^2 - 45x - 64 = 0\)
Найдем дискриминант:
\(D = (-45)^2 - 4 \cdot 4 \cdot (-64) = 2025 + 1024 = 3049\)
\(\sqrt{D} = \sqrt{3049} = 55.21\) (приблизительно)
Найдем корни уравнения:
\(x_1 = \frac{45 + 55.21}{2 \cdot 4} = \frac{100.21}{8} = 12.53\)
\(x_2 = \frac{45 - 55.21}{2 \cdot 4} = \frac{-10.21}{8} = -1.28\) (не подходит, так как скорость не может быть отрицательной)
Ответ: Скорость лодки в неподвижной воде приблизительно 12.53 км/ч.