Давайте решим эту задачу шаг за шагом.
Обозначим:
- \( v \) — скорость течения реки (км/ч).
- Скорость лодки в неподвижной воде равна 9 км/ч.
Когда лодка движется против течения, её скорость будет равна \( 9 - v \) (км/ч), а при движении по течению — \( 9 + v \) (км/ч).
Сначала определим время, которое лодка потратила на путь против течения: \[ t_1 = \frac{72}{9 - v} \]
Теперь определим время, которое она потратила на обратный путь по течению: \[ t_2 = \frac{72}{9 + v} \]
По условию задачи, время на обратный путь на 6 часов меньше, чем время в путь против течения: \[ t_1 - t_2 = 6 \]
Подставим выражения для \( t_1 \) и \( t_2 \): \[ \frac{72}{9 - v} - \frac{72}{9 + v} = 6 \]
Теперь умножим обе стороны уравнения на \( (9 - v)(9 + v) \) для избавления от дробей: \[ 72(9 + v) - 72(9 - v) = 6(9 - v)(9 + v) \]
Упростим левую часть: \[ 72(9 + v - 9 + v) = 6(81 - v^2) \] \[ 144v = 486 - 6v^2 \]
Приведем все к одному уравнению: \[ 6v^2 + 144v - 486 = 0 \]
Теперь упростим это уравнение, разделив всё на 6: \[ v^2 + 24v - 81 = 0 \]
Решим это квадратное уравнение с помощью дискриминанта: \[ D = b^2 - 4ac = 24^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-81) = 576 + 324 = 900 \]
Теперь найдём корни: \[ v = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{-24 \pm 30}{2} \]
Решаем:
- \( v_1 = \frac{6}{2} = 3 \)
- \( v_2 = \frac{-54}{2} \) — этот корень отрицательный, что не подходит, так как скорость течения не может быть отрицательной.
Таким образом, скорость течения реки составляет \( 3 \) км/ч.