Для решения задачи давайте обозначим:
- \( v_1 = 15 \) км/ч — скорость велосипедиста при спуске,
- \( v_2 = \frac{15}{2} = 7.5 \) км/ч — скорость велосипедиста при подъеме.
Теперь обозначим расстояние между двумя пунктами как \( S \). Время, которое велосипедист тратит на спуск, можно выразить как:
\[ t_1 = \frac{S}{v_1} = \frac{S}{15} \]
А время, потраченное на подъем, будет:
\[ t_2 = \frac{S}{v_2} = \frac{S}{7.5} \]
Теперь найдем общее время поездки \( T \):
\[ T = t_1 + t_2 = \frac{S}{15} + \frac{S}{7.5} \]
Чтобы сложить дроби, найдём общий знаменатель. Общий знаменатель для 15 и 7.5 — это 15. Приведём вторую дробь к общему виду:
\[ \frac{S}{7.5} = \frac{S \cdot 2}{15} = \frac{2S}{15} \]
Теперь можем сложить дроби:
\[ T = \frac{S}{15} + \frac{2S}{15} = \frac{3S}{15} = \frac{S}{5} \]
Теперь определим общую длину пути на всё расстояние в два раза:
\[ L = S + S = 2S \]
Средняя скорость \( V_{сред} \) на всем пути рассчитывается по формуле:
\[ V_{сред} = \frac{L}{T} \]
Подставим известные значения:
\[ V_{сред} = \frac{2S}{\frac{S}{5}} = 2S \cdot \frac{5}{S} = 10 \text{ км/ч} \]
Таким образом, средняя путевая скорость на всем пути составляет 10 км/ч.