Обозначим скорость течения реки через \( v \) (км/ч). Тогда скорость катера по течению будет \( 18 + v \) (км/ч), а против течения — \( 18 - v \) (км/ч).
Дорога представляет собой два участка:
- От первой пристани до второй — 80 км.
- Обратный путь — от второй пристани до первой — 80 км.
Время, затраченное на движение по течению, равно:
\[ t_1 = \frac{80}{18 + v} \]
Время, затраченное на движение против течения, равно:
\[ t_2 = \frac{80}{18 - v} \]
Общее время на поездку, включая стоянку, равно \( \frac{101}{3} \) часа. Время стоянки составляет 1 час 20 минут, что равно \( \frac{4}{3} \) часа. Таким образом, общее время движения:
\[ t_1 + t_2 + \frac{4}{3} = \frac{101}{3} \]
Выразим \( t_1 + t_2 \):
\[ t_1 + t_2 = \frac{101}{3} - \frac{4}{3} = \frac{97}{3} \]
Теперь подставим выражения для \( t_1 \) и \( t_2 \):
\[ \frac{80}{18 + v} + \frac{80}{18 - v} = \frac{97}{3} \]
Умножим обе стороны на \( 3(18 + v)(18 - v) \), чтобы избавиться от дробей:
\[ 240 \cdot (18 - v) + 240 \cdot (18 + v) = 97 \cdot (18 + v)(18 - v) \]
Раскроем скобки:
\[ 240 \cdot 18 - 240v + 240 \cdot 18 + 240v = 97(324 - v^2) \]
Упростим:
\[ 480 \cdot 18 = 97 \cdot 324 - 97v^2 \]
Находим \( 480 \cdot 18 = 8640 \) и \( 97 \cdot 324 = 31668 \):
\[ 8640 = 31668 - 97v^2 \]
Переносим всё в одну сторону:
\[ 97v^2 = 31668 - 8640 \]
Посчитаем:
\[ 97v^2 = 23028 \]
Теперь делим обе стороны на 97:
\[ v^2 = \frac{23028}{97} \approx 237.0 \]
Находим \( v \):
\[ v \approx \sqrt{237} \approx 15.4 \]
Таким образом, скорость течения реки примерно равна 15.4 км/ч.