Давайте решим эту задачу шаг за шагом.
Известные данные:
- Расстояние от ресторана до дома Вани: \(2\) км.
- Скорость робота при возвращении была уменьшена на \(3\) км/ч.
- Время, увеличенное при обратном пути: \(9\) минут = \(0,15\) часа.
Обозначим переменные:
- Пусть \(v\) — скорость робота на пути к дому Вани (км/ч).
- Тогда скорость на обратном пути будет \(v - 3\) (км/ч).
Время в пути:
- Время, затраченное на путь к дому Вани: \(\frac{2}{v}\) часов.
- Время, затраченное на обратный путь: \(\frac{2}{v - 3}\) часов.
Уравнение на основе увеличенного времени: Время обратного пути больше на \(0,15\) часа, значит: \[ \frac{2}{v - 3} - \frac{2}{v} = 0,15 \]
Решим уравнение: Умножим обе стороны на \(v(v - 3)\): \[ 2v - 2(v - 3) = 0,15v(v - 3) \] Упростим это: \[ 2v - 2v + 6 = 0,15v^2 - 0,45v \] \[ 6 = 0,15v^2 - 0,45v \] Переносим все в одну сторону: \[ 0,15v^2 - 0,45v - 6 = 0 \] Умножим на \(100\) для удобства: \[ 15v^2 - 45v - 600 = 0 \] Упрощаем: \[ v^2 - 3v - 40 = 0 \]
Решим квадратное уравнение: Используем формулу корней квадратного уравнения: \[ v = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} \] Здесь \(a = 1\), \(b = -3\), \(c = -40\): \[ v = \frac{3 \pm \sqrt{(-3)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-40)}}{2 \cdot 1} \] \[ = \frac{3 \pm \sqrt{9 + 160}}{2} \] \[ = \frac{3 \pm \sqrt{169}}{2} \] \[ = \frac{3 \pm 13}{2} \] Получаем два решения: \[ v = 8 \quad \text{и} \quad v = -5 \] Мы берем положительное значение, поэтому \(v = 8\) км/ч.
Время в пути: Теперь найдем время для каждого пути:
- Время к Ване: \(\frac{2}{8} = 0,25\) часа = \(15\) минут.
- Время обратно: скорость \(8 - 3 = 5\) км/ч, значит: \(\frac{2}{5} = 0,4\) часа = \(24\) минуты.
Общее время: Общее время в пути робота-курьера: \[ 15 + 24 = 39 \text{ минут}. \]
Таким образом, весь путь робота-курьера занял 39 минут.