Для решения этой задачи давайте обозначим:
- \( v_b \) — скорость теплохода относительно воды.
- \( v_t \) — скорость течения реки.
Когда теплоход движется по течению, его скорость относительно берега составляет \( v_b + v_t \). Когда он идет против течения, его скорость относительно берега составляет \( v_b - v_t \).
Согласно условиям задачи, расстояние между двумя городами составляет 100 км. Мы знаем время, затраченное на каждое из направлений:
- По течению: 4 часа.
- Против течения: 10 часов.
Теперь запишем уравнения для каждой ситуации:
По течению: \[ v_b + v_t = \frac{100 \text{ км}}{4 \text{ ч}} = 25 \text{ км/ч} \]
Против течения: \[ v_b - v_t = \frac{100 \text{ км}}{10 \text{ ч}} = 10 \text{ км/ч} \]
Теперь у нас есть система уравнений:
\[ \begin{cases} v_b + v_t = 25 \\ v_b - v_t = 10 \end{cases} \]
Чтобы решить эту систему, добавим оба уравнения:
\[ (v_b + v_t) + (v_b - v_t) = 25 + 10 \] \[ 2v_b = 35 \implies v_b = 17.5 \text{ км/ч} \]
Теперь подставим значение \( v_b \) в одно из уравнений, например, в первое:
\[ 17.5 + v_t = 25 \implies v_t = 25 - 17.5 = 7.5 \text{ км/ч} \]
Таким образом, скорость теплохода относительно воды составляет 17.5 км/ч, а скорость течения реки — 7.5 км/ч.