Пусть скорость моторной лодки в стоячей воде равна \( v \) км/ч. Тогда:
- Скорость лодки против течения будет \( v - 1 \) км/ч (так как скорость течения 1 км/ч).
- Скорость лодки по течению будет \( v + 1 \) км/ч.
Лодка прошла 28 км против течения и 16 км по течению. Обозначим время, затраченное на путь против течения, как \( t_1 \), а время по течению как \( t_2 \). Получаем систему уравнений:
\[ t_1 = \frac{28}{v - 1} \] \[ t_2 = \frac{16}{v + 1} \]
Согласно условию, общее время в пути составляет 3 часа:
\[ t_1 + t_2 = 3 \]
Подставим выражения для \( t_1 \) и \( t_2 \) в это уравнение:
\[ \frac{28}{v - 1} + \frac{16}{v + 1} = 3 \]
Теперь умножим обе стороны уравнения на \( (v - 1)(v + 1) \) для устранения знаменателей:
\[ 28(v + 1) + 16(v - 1) = 3(v^2 - 1) \]
Раскроем скобки:
\[ 28v + 28 + 16v - 16 = 3v^2 - 3 \]
Объединим подобные термины:
\[ 44v + 12 = 3v^2 - 3 \]
Переносим все в одну сторону уравнения:
\[ 3v^2 - 44v - 15 = 0 \]
Теперь решим это квадратное уравнение с помощью дискриминанта:
\[ D = b^2 - 4ac = (-44)^2 - 4 \cdot 3 \cdot (-15) = 1936 + 180 = 2116 \]
Находим корень дискриминанта:
\[ \sqrt{D} = \sqrt{2116} = 46 \]
Теперь находим корни уравнения:
\[ v = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{44 \pm 46}{6} \]
Находим два корня:
- \( v_1 = \frac{90}{6} = 15 \) км/ч
- \( v_2 = \frac{-2}{6} = -\frac{1}{3} \) (не имеет физического смысла)
Таким образом, скорость моторной лодки в стоячей воде составляет 15 км/ч.
