Какова скорость катера по сравнению со скоростью лодки, если лодка плыла из пункта A в пункт B по течению, а катер отправился из пункта B против течения, добрался до пункта A и вернулся обратно, встретив лодку на последнем пути, при этом скорость лодки по течению в 10 раз больше скорости лодки против течения?
Алгебра 11 класс Задачи на движение скорость катера скорость лодки алгебра 11 класс движение по течению задачи на движение встречное движение алгебраические уравнения
Давайте разберем задачу шаг за шагом.
Обозначим:
Теперь рассмотрим, что происходит в данной ситуации:
Теперь найдем время, которое затратила лодка на путь от A до B:
Время, затраченное лодкой = Расстояние / Скорость = L / (10V).
Теперь найдем время, которое затрачивает катер, чтобы добраться от B до A и вернуться обратно в точку встречи с лодкой:
На пути от B до A катер движется против течения, его скорость равна (U - V). Время, затраченное катером на путь от B до A:
Время = L / (U - V).
На пути от A до точки встречи с лодкой, катер движется по течению, его скорость равна (U + V). Время, затраченное катером на путь от A до встречи:
Время = L / (U + V).
Так как катер и лодка встретились в одно и то же время, то мы можем написать уравнение:
Время лодки = Время катера от B до A + Время катера от A до встречи.
Подставим наши выражения:
L / (10V) = L / (U - V) + L / (U + V).
Упростим уравнение, сократив L:
1 / (10V) = 1 / (U - V) + 1 / (U + V).
Теперь нужно привести правую часть к общему знаменателю:
1 / (U - V) + 1 / (U + V) = (U + V + U - V) / ((U - V)(U + V)) = 2U / (U^2 - V^2).
Таким образом, у нас получается:
1 / (10V) = 2U / (U^2 - V^2).
Теперь, перемножив обе части уравнения, мы получим:
U^2 - V^2 = 20UV.
Перепишем уравнение:
U^2 - 20UV - V^2 = 0.
Это квадратное уравнение относительно U. Решим его с помощью формулы для нахождения корней квадратного уравнения:
U = (20V ± sqrt((20V)^2 + 4V^2)) / 2.
Упростим:
U = (20V ± sqrt(400V^2 + 4V^2)) / 2 = (20V ± sqrt(404V^2)) / 2 = (20V ± 2sqrt(101)V) / 2 = 10V ± sqrt(101)V.
Таким образом, у нас есть два возможных значения для U:
U = 10V + sqrt(101)V или U = 10V - sqrt(101)V.
Так как скорость катера должна быть положительной, мы оставляем только первое значение:
U = (10 + sqrt(101))V.
Теперь мы можем выразить скорость катера по сравнению со скоростью лодки:
Сравнение: U / V = 10 + sqrt(101).
Таким образом, скорость катера по сравнению со скоростью лодки больше 10 и определяется выражением 10 + sqrt(101).