Для решения этой задачи нам нужно описать движение яхты в обе стороны: от города А до города В и обратно.
Обозначим:
- \(v_y\) — собственная скорость яхты (км/ч),
- \(v_t = 3\) км/ч — скорость течения реки,
- \(d\) — расстояние между городами А и В (км).
Когда яхта движется по течению, её скорость составляет \(v_y + v_t\), а когда против течения — \(v_y - v_t\).
Для первых 9 часов движения от города А до города В имеем:
\[ d = (v_y + v_t) \cdot 9 \] Подставим \(v_t = 3\):
\[ d = (v_y + 3) \cdot 9 \tag{1} \]
На обратном пути, где яхта движется против течения, расходуется 14 часов:
\[ d = (v_y - v_t) \cdot 14 \] Опять же подставим \(v_t = 3\):
\[ d = (v_y - 3) \cdot 14 \tag{2} \]
Теперь у нас есть две формулы для \(d\) из (1) и (2). Поскольку \(d\) одинаково в обоих случаях, приравняем их:
\[ (v_y + 3) \cdot 9 = (v_y - 3) \cdot 14 \]
Решим это уравнение:
\[ 9v_y + 27 = 14v_y - 42 \]
Переносим все члени с \(v_y\) в одну сторону, а числа — в другую:
\[ 27 + 42 = 14v_y - 9v_y \]
\[ 69 = 5v_y \]
Теперь найдем скорость яхты:
\[ v_y = \frac{69}{5} = 13.8 \text{ км/ч} \]
Таким образом, собственная скорость яхты составляет 13.8 км/ч.
Теперь найдем среднюю скорость движения яхты. Средняя скорость \(V_{ср}\) определяется как общее расстояние, пройденное за общее время.
Для нахождения средней скорости, сначала найдем общее расстояние:
\[ d = (v_y + 3) \cdot 9 = (13.8 + 3) \cdot 9 = 16.8 \cdot 9 = 151.2 \text{ км} \]
Общее время на оба пути:
\[ t_{общ} = 9 + 14 = 23 \text{ часа} \]
Теперь можем вычислить среднюю скорость:
\[ V_{ср} = \frac{d_{общ}}{t_{общ}} = \frac{151.2}{23} \approx 6.57 \text{ км/ч} \]
Итак, средняя скорость движения яхты составляет примерно 6.57 км/ч.