Давайте рассмотрим задачу, где велосипедист движется под уклоном со скоростью 36 км/ч, а в обратном направлении его скорость в 2 раза меньше, то есть 18 км/ч. Чтобы вычислить среднюю скорость на всём пути, можно воспользоваться формулой для средней скорости, которая учитывает расстояние и время, затраченное на каждую часть пути.
Предположим, что расстояние, которое велосипедист проезжает вниз по склону, равно \( S \) километрам. Тогда время, затраченное на спуск, можно найти по формуле:
\[ t_1 = \frac{S}{36} \]
На обратном пути, когда скорость 18 км/ч, время будет:
\[ t_2 = \frac{S}{18} \]
Общее время поездки:
\[ t_{total} = t_1 + t_2 = \frac{S}{36} + \frac{S}{18} \]
Чтобы сложить дроби, найдём общий знаменатель. Общий знаменатель для 36 и 18 — это 36. Приведем вторую дробь к общему знаменателю:
\[ t_{total} = \frac{S}{36} + \frac{2S}{36} = \frac{3S}{36} = \frac{S}{12} \]
Теперь найдём общее расстояние, которое велосипедист проехал, в одну сторону (вниз и вверх):
\[ S_{total} = S + S = 2S \]
Теперь мы можем вычислить среднюю скорость на всём пути. Средняя скорость определяется как общее расстояние, делённое на общее время:
\[ v_{average} = \frac{S_{total}}{t_{total}} = \frac{2S}{\frac{S}{12}} \]
При упрощении это выражение становится:
\[ v_{average} = 2S \cdot \frac{12}{S} = 24 \text{ км/ч} \]
Таким образом, средняя скорость велосипедиста на всём пути составляет 24 км/ч.