Туристы проплыли на моторной лодке против течения реки 12 км и вернулись обратно. На все путешествие они затратили 2 ч 30 мин. Какова собственная скорость лодки, если скорость течения реки 2 км/ч?
Решите эту задачу.
Алгебра10 классСистемы уравненийалгебразадача на скоростьМоторная лодкатечение рекисобственная скоростьрешение задачифизикаДвижениескорость лодки10 класс
Для решения этой задачи давайте обозначим собственную скорость лодки как V км/ч. Скорость лодки против течения будет равна (V - 2) км/ч, а скорость лодки по течению — (V + 2) км/ч, поскольку скорость течения реки составляет 2 км/ч.
Теперь нам нужно рассчитать время, затраченное на каждую часть путешествия. Путешествие состоит из двух частей: движение против течения и движение по течению.
Теперь мы можем записать уравнение для общего времени путешествия:
Общее время = Время против течения + Время по течению
Мы знаем, что общее время равно 2 ч 30 мин, что в часах составляет 2.5 часа. Таким образом, мы можем записать уравнение:
12 / (V - 2) + 12 / (V + 2) = 2.5
Теперь решим это уравнение. Умножим обе стороны уравнения на (V - 2)(V + 2),чтобы избавиться от знаменателей:
12(V + 2) + 12(V - 2) = 2.5(V - 2)(V + 2)
Раскроем скобки:
12V + 24 + 12V - 24 = 2.5(V^2 - 4)
Соберем все подобные члены:
24V = 2.5V^2 - 10
Переносим всё в одну сторону:
2.5V^2 - 24V - 10 = 0
Теперь умножим уравнение на 10, чтобы избавиться от десятичной дроби:
25V^2 - 240V - 100 = 0
Теперь мы можем использовать формулу для решения квадратного уравнения:
V = (-b ± √(b² - 4ac)) / 2a, где a = 25, b = -240, c = -100.
Подставим значения:
V = (240 ± √((-240)² - 4 * 25 * (-100))) / (2 * 25)
Сначала найдем дискриминант:
Дискриминант = 57600 + 10000 = 67600
Теперь найдем корень из дискриминанта:
√67600 = 260
Теперь подставим это значение обратно в формулу:
V = (240 ± 260) / 50
Решения будут:
1. V = (240 + 260) / 50 = 10 км/ч
2. V = (240 - 260) / 50 = -0.4 км/ч (это значение не имеет смысла, так как скорость не может быть отрицательной)
Таким образом, собственная скорость лодки составляет 10 км/ч.