Для решения задачи нужно рассмотреть пути и времена, связанные с движением теплохода.
Обозначим скорость теплохода в неподвижной воде как \( v \) км/ч. Скорость течения реки составляет 4 км/ч.
Движение по течению: Теплоход проходит 70 км до пункта назначения. Его скорость по течению будет \( v + 4 \) км/ч. Время, затраченное на этот путь, можно выразить как: \[ t_1 = \frac{70}{v + 4} \]
Стоянка: Теплоход стоит 8 часов.
Возвращение против течения: На обратном пути его скорость будет \( v - 4 \) км/ч. Время возвращения составит: \[ t_2 = \frac{70}{v - 4} \]
Согласно условию задачи, общее время на путешествие (включая стоянку) составляет 14 часов: \[ t_1 + 8 + t_2 = 14 \]
Подставим выражения для \( t_1 \) и \( t_2 \): \[ \frac{70}{v + 4} + 8 + \frac{70}{v - 4} = 14 \]
Теперь упростим уравнение: \[ \frac{70}{v + 4} + \frac{70}{v - 4} = 14 - 8 \] \[ \frac{70}{v + 4} + \frac{70}{v - 4} = 6 \]
Умножим все на \( (v + 4)(v - 4) \) для избавления от знаменателей: \[ 70(v - 4) + 70(v + 4) = 6(v + 4)(v - 4) \] \[ 70v - 280 + 70v + 280 = 6(v^2 - 16) \] \[ 140v = 6v^2 - 96 \] \[ 6v^2 - 140v - 96 = 0 \]
Это квадратное уравнение можно решить с помощью дискриминанта: \[ D = b^2 - 4ac = (-140)^2 - 4 \cdot 6 \cdot (-96) = 19600 + 2304 = 21904 \]
Теперь находим корни: \[ v = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{140 \pm \sqrt{21904}}{12} \]
Вычислим \( \sqrt{21904} \): \[ \sqrt{21904} \approx 148 \] Подставляем: \[ v = \frac{140 \pm 148}{12} \]
Получим два значения:
- \( v_1 = \frac{288}{12} = 24 \) км/ч
- \( v_2 = \frac{-8}{12} \) (это отрицательное значение и не подходит).
Таким образом, скорость теплохода в неподвижной воде составляет \( 24 \) км/ч.
