Обозначим скорость течения реки как \( v \) км/ч. Скорость моторной лодки против течения будет равна \( 13 - v \) км/ч, а скорость по течению — \( 13 + v \) км/ч.
Пусть время, затраченное на путь против течения, равно \( t_1 \) часов, а на путь по течению — \( t_2 \) часов. Тогда согласно условию задачи:
для обратного пути (по течению): \[ t_2 = \frac{168}{13 + v} \]
для пути против течения: \[ t_1 = \frac{168}{13 - v} \]
Согласно условию, \( t_1 - t_2 = 2 \) часа. Подставим значения:
\[ \frac{168}{13 - v} - \frac{168}{13 + v} = 2 \]
Умножим оба члена на \( (13 - v)(13 + v) \) для устранения знаменателей:
\[ 168(13 + v) - 168(13 - v) = 2(13 - v)(13 + v) \]
Соберем подобные слагаемые:
\[ 168(13 + v - 13 + v) = 2(169 - v^2) \]
\[ 168(2v) = 338 - 2v^2 \]
\[ 336v = 338 - 2v^2 \]
Приведем уравнение к стандартному виду:
\[ 2v^2 + 336v - 338 = 0 \]
Разделим всё на 2:
\[ v^2 + 168v - 169 = 0 \]
Теперь применим формулу для нахождения корней квадратного уравнения:
\[ v = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} \]
где \( a = 1, b = 168, c = -169 \):
\[ b^2 - 4ac = 168^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-169) = 28224 + 676 = 28900 \]
Теперь найдём корень:
\[ \sqrt{28900} = 170 \]
Теперь подставим это значение в формулу корней:
\[ v = \frac{-168 \pm 170}{2} \]
Это даёт два возможных корня:
- \( v = \frac{2}{2} = 1 \)
- \( v = \frac{-338}{2} = -169 \) (не имеет физического смысла)
Таким образом, скорость течения реки равна \( 1 \) км/ч.