Давайте разберёмся с задачей шаг за шагом.
- Определим математическую модель ситуации.
Обозначим:
- \( V_{k} = 6 \) км/ч — собственная скорость катера,
- \( V_{p} = п \) км/ч — скорость течения реки,
- \( V_{по течению} = V_{k} + V_{p} = 6 + п \) км/ч — скорость катера по течению,
- \( V_{против течения} = V_{k} - V_{p} = 6 - п \) км/ч — скорость катера против течения.
- Запишем уравнения для расстояния.
Согласно условиям задачи, время в пути по течению составляет 3 часа, а против течения — 3,4 часа.
Для пути по течению: \[ S = V_{по течению} \cdot t_{по течению} = (6 + п) \cdot 3 \]
Для пути против течения: \[ S = V_{против течения} \cdot t_{против течения} = (6 - п) \cdot 3,4 \]
- Теперь приравняем расстояния и решим уравнение: \[ (6 + п) \cdot 3 = (6 - п) \cdot 3,4 \]
Теперь раскроем скобки:
Левой части: \[ 18 + 3п \]
Правой части: \[ 20,4 - 3,4п \]
Теперь приравняем обе стороны: \[ 18 + 3п = 20,4 - 3,4п \]
Соберем все \( п \) в одну сторону: \[ 3п + 3,4п = 20,4 - 18 \] \[ 6,4п = 2,4 \] \[ п = \frac{2,4}{6,4} \approx 0,375 \text{ км/ч} \]
Теперь подставим значение \( п \) обратно, чтобы найти скорости:
Скорость по течению: \[ V_{по течению} = 6 + 0,375 = 6,375 \text{ км/ч} \]
Скорость против течения: \[ V_{против течения} = 6 - 0,375 = 5,625 \text{ км/ч} \]
- Теперь найдем расстояния:
Расстояние по течению: \[ S_{по течению} = V_{по течению} \cdot t_{по течению} = 6,375 \cdot 3 \approx 19,125 \text{ км} \]
Расстояние против течения: \[ S_{против течения} = V_{против течения} \cdot t_{против течения} = 5,625 \cdot 3,4 \approx 19,125 \text{ км} \]
- Сравнение расстояний: Так как \( S_{по течению} = S_{против течения} \), запишем равенство:
\[ 19,125 = 19,125 \]
Таким образом, у нас есть все ответы:
a) Скорость катера по течению — \( 6,375 \) км/ч; против течения — \( 5,625 \) км/ч.
b) Расстояние, пройденное катером по течению: \( 19,125 \) км.
c) Расстояние, пройденное катером против течения: \( 19,125 \) км.
d) Найденные расстояния равны, что можно записать в виде модели: \( S_{по течению} = S_{против течения} \).
