Какова скорость катера, если он отправился из пункта A в пункт B, который находится на расстоянии 210 км, и вернулся обратно в пункт отправления на 4 часа быстрее? Скорость течения реки составляет 3 км/ч. Ответ дайте в км/ч. Запишите решение и ответ.
Михаил
Для решения данной задачи нам понадобится представить скорости движения катера и течения реки в виде отдельных переменных.
Обозначим скорость катера как \(v\) км/ч. Также обозначим время, которое катер затратил на одну поездку от пункта A в пункт B, как \(t\) часов. Из условия задачи мы знаем, что катер вернулся в пункт отправления на 4 часа быстрее, поэтому время возвращения будет составлять \(t - 4\) часов.
Расстояние между пунктом A и пунктом B составляет 210 км, поэтому расстояние в одну сторону будет равно половине этого значения, то есть 105 км.
Теперь мы можем записать уравнение, связывающее скорость, время и расстояние:
\[105 = (v + 3) \cdot t\]
И
\[105 = (v - 3) \cdot (t - 4)\]
Решим эти уравнения для определения скорости катера.
Первое уравнение можно переписать в виде \(t = \frac{{105}}{{v + 3}}\).
Подставим это выражение во второе уравнение:
\[105 = (v - 3) \cdot \left(\frac{{105}}{{v + 3}} - 4\right)\]
Раскроем скобки:
\[105 = (v - 3) \cdot \left(\frac{{105 - 4(v + 3)}}{{v + 3}}\right)\]
Упростим:
\[105 = (v - 3) \cdot \left(\frac{{105 - 4v - 12}}{{v + 3}}\right)\]
\[105 = (v - 3) \cdot \left(\frac{{93 - 4v}}{{v + 3}}\right)\]
Перемножим обе части уравнения на \(v + 3\) и сократим дроби:
\[105(v + 3) = (93 - 4v)(v - 3)\]
Раскроем скобки и приведем подобные слагаемые:
\[105v + 315 = 93v - 279 - 4v^2 + 12v\]
\[105v + 315 = 105v - 279 - 4v^2\]
Перенесем все слагаемые влево:
\[0 = -4v^2 + 12v - 594\]
Это квадратное уравнение не может быть решено путем факторизации, поэтому воспользуемся формулой для нахождения корней:
\[v = \frac{{-b \pm \sqrt{{b^2 - 4ac}}}}{{2a}}\]
Где:
\[a = -4, b = 12, c = -594\]
Вычислим значения корней:
\[v = \frac{{-12 \pm \sqrt{{12^2 - 4 \cdot (-4) \cdot (-594)}}}}{{2 \cdot (-4)}}\]
\[v = \frac{{-12 \pm \sqrt{{144 - 9504}}}}{{-8}}\]
\[v = \frac{{-12 \pm \sqrt{{-9360}}}}{{-8}}\]
Корень под знаком радикала отрицательный, что означает отсутствие вещественных решений для уравнения. Однако, у нас есть условие, что скорость должна быть положительной, поэтому физический смысл данной задачи дает отрицательный ответ. Сделаем вывод, что невозможно найти скорость катера с заданными условиями.
Таким образом, ответ на задачу "Какова скорость катера, если он отправился из пункта A в пункт B, который находится на расстоянии 210 км, и вернулся обратно в пункт отправления на 4 часа быстрее? Скорость течения реки составляет 3 км/ч" - невозможно определить скорость катера с данными условиями.
Обозначим скорость катера как \(v\) км/ч. Также обозначим время, которое катер затратил на одну поездку от пункта A в пункт B, как \(t\) часов. Из условия задачи мы знаем, что катер вернулся в пункт отправления на 4 часа быстрее, поэтому время возвращения будет составлять \(t - 4\) часов.
Расстояние между пунктом A и пунктом B составляет 210 км, поэтому расстояние в одну сторону будет равно половине этого значения, то есть 105 км.
Теперь мы можем записать уравнение, связывающее скорость, время и расстояние:
\[105 = (v + 3) \cdot t\]
И
\[105 = (v - 3) \cdot (t - 4)\]
Решим эти уравнения для определения скорости катера.
Первое уравнение можно переписать в виде \(t = \frac{{105}}{{v + 3}}\).
Подставим это выражение во второе уравнение:
\[105 = (v - 3) \cdot \left(\frac{{105}}{{v + 3}} - 4\right)\]
Раскроем скобки:
\[105 = (v - 3) \cdot \left(\frac{{105 - 4(v + 3)}}{{v + 3}}\right)\]
Упростим:
\[105 = (v - 3) \cdot \left(\frac{{105 - 4v - 12}}{{v + 3}}\right)\]
\[105 = (v - 3) \cdot \left(\frac{{93 - 4v}}{{v + 3}}\right)\]
Перемножим обе части уравнения на \(v + 3\) и сократим дроби:
\[105(v + 3) = (93 - 4v)(v - 3)\]
Раскроем скобки и приведем подобные слагаемые:
\[105v + 315 = 93v - 279 - 4v^2 + 12v\]
\[105v + 315 = 105v - 279 - 4v^2\]
Перенесем все слагаемые влево:
\[0 = -4v^2 + 12v - 594\]
Это квадратное уравнение не может быть решено путем факторизации, поэтому воспользуемся формулой для нахождения корней:
\[v = \frac{{-b \pm \sqrt{{b^2 - 4ac}}}}{{2a}}\]
Где:
\[a = -4, b = 12, c = -594\]
Вычислим значения корней:
\[v = \frac{{-12 \pm \sqrt{{12^2 - 4 \cdot (-4) \cdot (-594)}}}}{{2 \cdot (-4)}}\]
\[v = \frac{{-12 \pm \sqrt{{144 - 9504}}}}{{-8}}\]
\[v = \frac{{-12 \pm \sqrt{{-9360}}}}{{-8}}\]
Корень под знаком радикала отрицательный, что означает отсутствие вещественных решений для уравнения. Однако, у нас есть условие, что скорость должна быть положительной, поэтому физический смысл данной задачи дает отрицательный ответ. Сделаем вывод, что невозможно найти скорость катера с заданными условиями.
Таким образом, ответ на задачу "Какова скорость катера, если он отправился из пункта A в пункт B, который находится на расстоянии 210 км, и вернулся обратно в пункт отправления на 4 часа быстрее? Скорость течения реки составляет 3 км/ч" - невозможно определить скорость катера с данными условиями.
Знаешь ответ?