Для решения данной задачи можно воспользоваться принципом относительности движения.
Обозначим:
- \( V_1 \) — скорость теплохода в стоячей воде,
- \( V_2 \) — скорость течения реки,
- \( U_1 = 20 \) км/ч — скорость теплохода вниз по течению реки относительно берега,
- \( U_2 = 18 \) км/ч — скорость теплохода вверх по течению реки относительно берега.
Когда теплоход движется вниз по течению, его скорость относительно берега равна: \[ U_1 = V_1 + V_2 \]
Когда теплоход движется вверх по течению, его скорость относительно берега равна: \[ U_2 = V_1 - V_2 \]
Теперь у нас есть система из двух уравнений:
- \( U_1 = V_1 + V_2 \)
- \( U_2 = V_1 - V_2 \)
Подставим известные значения:
- \( 20 = V_1 + V_2 \) (1)
- \( 18 = V_1 - V_2 \) (2)
Теперь решим эту систему уравнений. Сначала выразим \( V_1 \) из уравнения (2):
\[ V_1 = 18 + V_2 \]
Теперь подставим это значение в уравнение (1):
\[ 20 = (18 + V_2) + V_2 \]
Упрощая уравнение:
\[ 20 = 18 + 2V_2 \] \[ 2V_2 = 20 - 18 \] \[ 2V_2 = 2 \] \[ V_2 = 1 \text{ км/ч} \]
Теперь подставим значение \( V_2 \) обратно в уравнение (1) для нахождения \( V_1 \):
\[ 20 = V_1 + 1 \] \[ V_1 = 20 - 1 \] \[ V_1 = 19 \text{ км/ч} \]
Таким образом, мы нашли, что:
- Скорость теплохода в стоячей воде \( V_1 = 19 \) км/ч,
- Скорость течения реки \( V_2 = 1 \) км/ч.
