Чтобы решить задачу, давайте обозначим:
- ( V_t = 3 ) км/ч — скорость течения реки,
- ( V_b = 6 ) км/ч — собственная скорость лодки,
- ( D ) — расстояние от лагеря до точки, где туристы причаливают к берегу.
При движении вверх по течению скорость лодки относительно берега будет составлять:
[ V_{up} = V_b - V_t = 6, \text{км/ч} - 3, \text{км/ч} = 3, \text{км/ч}. ]
Когда туристы возвращаются вниз по течению, их скорость будет:
[ V_{down} = V_b + V_t = 6, \text{км/ч} + 3, \text{км/ч} = 9, \text{км/ч}. ]
Теперь определим, сколько времени туристы провели в пути. К общему времени в 6 часов, которое они провели с начала путешествия, включаем 2 часа прогулки на берегу, что означает, что время, затраченное на движение вперед и назад, составляет:
[ 6 \text{ ч} - 2 \text{ ч} = 4 \text{ ч}. ]
Пусть ( t_1 ) будет время, затраченное на путь вверх по течению, а ( t_2 ) — время, затраченное на путь вниз. Мы знаем, что:
[ t_1 + t_2 = 4 \text{ ч}. ]
Также мы знаем, что расстояние в обе стороны одинаково:
[ D = V_{up} \cdot t_1 = V_{down} \cdot t_2. ]
Теперь можем выразить ( t_2 ) через ( t_1 ):
[ t_2 = 4 - t_1. ]
Подставим ( t_2 ) в уравнение для расстояния:
[ D = 3 \cdot t_1 = 9 \cdot (4 - t_1). ]
Теперь решим это уравнение:
[ 3t_1 = 36 - 9t_1, ]
[ 3t_1 + 9t_1 = 36, ]
[ 12t_1 = 36, ]
[ t_1 = 3 \text{ ч}. ]
Теперь подставим ( t_1 ) обратно, чтобы найти расстояние ( D ):
[ D = 3 \cdot t_1 = 3 \cdot 3 = 9 \text{ км}. ]
Таким образом, туристы отплыли на расстояние 9 км от лагеря.