Давайте подробно разберем задачу. У нас есть два транспортных средства: мотоциклист и автомобиль, которые движутся навстречу друг другу. Нам нужно найти их скорости.
Дано:
- Расстояние между пунктами A и B равно 120 км.
- Мотоциклист выехал первым, а через 40 минут (или 2/3 часа) из пункта B выехал автомобиль.
- Мотоциклист за 3 часа проезжает на 90 км больше, чем автомобиль за 1 час.
- Скорость автомобиля не превышает 120 км/ч.
Обозначим скорость мотоциклиста через Vм (км/ч), а скорость автомобиля через Vа (км/ч).
- Из условия, что мотоциклист за 3 часа проезжает на 90 км больше, чем автомобиль за 1 час, получаем уравнение:
- Так как мотоциклист и автомобиль прибыли одновременно, время в пути у них одинаковое, но у мотоциклиста оно больше на 2/3 часа:
- Запишем уравнение для времени в пути каждого из них. Пусть t будет временем в пути автомобиля:
- Для мотоциклиста: t + 2/3 = 120 / Vм.
- Для автомобиля: t = 120 / Vа.
- Теперь у нас есть система уравнений:
- 3Vм = Vа + 90.
- 120 / Vа + 2/3 = 120 / Vм.
- Решим первое уравнение для Vа:
- Подставим Vа во второе уравнение:
- 120 / (3Vм - 90) + 2/3 = 120 / Vм.
- Решим это уравнение:
- Приведем к общему знаменателю и решим относительно Vм:
- 120Vм + 2Vм(3Vм - 90) = 360(3Vм - 90).
- 120Vм + 6Vм2 - 180Vм = 1080Vм - 32400.
- 6Vм2 - 1140Vм + 32400 = 0.
- Разделим на 6: Vм2 - 190Vм + 5400 = 0.
- Решаем квадратное уравнение:
- Дискриминант D = 1902 - 4*5400 = 36100 - 21600 = 14500.
- Корни уравнения: Vм = (190 ± √14500) / 2.
- √14500 ≈ 120.416.
- Vм ≈ (190 + 120.416) / 2 = 155.208 или Vм ≈ (190 - 120.416) / 2 = 34.792.
- Поскольку скорость автомобиля не должна превышать 120 км/ч, выберем Vм = 34.792 км/ч.
- Теперь найдем Vа:
- Vа = 3*34.792 - 90 = 104.376 км/ч.
Таким образом, скорость мотоциклиста составляет примерно 34.8 км/ч, а скорость автомобиля - примерно 104.4 км/ч.