Давайте решим задачу шаг за шагом.
Пусть скорость второго автомобиля равна \( v \) км/ч. Таким образом, скорость первого автомобиля будет \( v + 30 \) км/ч (так как он едет на 30 км/ч быстрее).
Теперь мы можем выразить время, которое каждый автомобиль затратит на преодоление 540 километров.
Для второго автомобиля время в пути можно найти по формуле:
\[ t_2 = \frac{540}{v} \]
Для первого автомобиля:
\[ t_1 = \frac{540}{v + 30} \]
Согласно условию, первый автомобиль прибывает на 3 часа раньше второго:
\[ t_2 - t_1 = 3 \]
Теперь подставим выражения для времени:
\[ \frac{540}{v} - \frac{540}{v + 30} = 3 \]
Теперь нужно решить это уравнение. Умножим обе стороны на \( v(v + 30) \), чтобы избавиться от дробей:
\[ 540(v + 30) - 540v = 3v(v + 30) \]
Упростим уравнение:
\[ 540v + 16200 - 540v = 3v^2 + 90v \]
Упрощая ещё раз, получаем:
\[ 16200 = 3v^2 + 90v \]
Теперь упростим уравнение, разделив все части на 3:
\[ 5400 = v^2 + 30v \]
Перепишем уравнение в стандартной форме:
\[ v^2 + 30v - 5400 = 0 \]
Теперь мы можем использовать формулу дискримината для решения квадратного уравнения:
\[ D = b^2 - 4ac \] где \( a = 1 \), \( b = 30 \), \( c = -5400 \).
Вычислим дискриминант:
\[ D = 30^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-5400) = 900 + 21600 = 22500 \]
Теперь найдём корни уравнения:
\[ v = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{-30 \pm 150}{2} \]
Это дает два варианта:
- \( v = \frac{120}{2} = 60 \) (скорость второго автомобиля)
- \( v = \frac{-180}{2} = -90 \) (недопустимый вариант, так как скорость не может быть отрицательной)
Таким образом, скорость второго автомобиля равна \( 60 \) км/ч. Теперь найдем скорость первого автомобиля:
\[ v_1 = v + 30 = 60 + 30 = 90 \text{ км/ч.} \]
Итак, скорость первого автомобиля составляет 90 км/ч.