Для решения задачи используем систему уравнений, основанную на скорости, времени и расстоянии. Обозначим:
- \( V_y \) — собственная скорость яхты (в км/ч),
- \( V_t = 3 \) км/ч — скорость течения реки,
- \( L \) — расстояние между городами А и Б.
При движении из города А в город Б яхта движется по течению реки, и общая скорость яхты будет \( V_y + V_t \). При движении обратно, против течения, общая скорость составит \( V_y - V_t \).
Время, затраченное на путь от города А до города Б, равно 9 часов, а время на обратный путь — 14 часов. Можно записать следующие уравнения:
- Расстояние от А до Б: \[ L = (V_y + V_t) \times 9 \]
- Расстояние от Б до А: \[ L = (V_y - V_t) \times 14 \]
Так как расстояния одинаковые, приравняем оба уравнения:
\[ (V_y + 3) \times 9 = (V_y - 3) \times 14 \]
Теперь упростим уравнение:
\[ 9V_y + 27 = 14V_y - 42 \]
Переносим все члены, содержащие \( V_y \), в одну сторону, а свободные — в другую:
\[ 27 + 42 = 14V_y - 9V_y \] \[ 69 = 5V_y \]
Теперь найдём \( V_y \):
\[ V_y = \frac{69}{5} = 13.8 \text{ км/ч} \]
Теперь найдем среднюю скорость при движении яхты (с учетом течения реки) по формуле:
\[ V_{ср} = \frac{L}{T_{1} + T_{2}} \]
Где:
- \( T_{1} = 9 \) ч — время в пути к городу Б,
- \( T_{2} = 14 \) ч — время в пути обратно.
Выражение для \( L \): \[ L = (V_y + V_t) \times T_{1} = (13.8 + 3) \times 9 = 16.8 \times 9 = 151.2 \text{ км} \]
Теперь подставляем \( L \) в формулу для средней скорости:
\[ V_{ср} = \frac{151.2}{9 + 14} = \frac{151.2}{23} \approx 6.57 \text{ км/ч} \]
Итак, собственная скорость яхты составляет \( 13.80 \) км/ч, а средняя скорость при движении яхты — примерно \( 6.57 \) км/ч.