Обозначим скорость катера вStill (без течения) за \( v_k \) км/ч.
Когда катер движется по течению реки, его скорость будет равна \( v_k + 4 \) км/ч (из-за течения реки, которое добавляет 4 км/ч).
Сначала определим время, затраченное на путь по реке:
\[ t_{река} = \frac{15}{v_k + 4} \]
Теперь определим время, затраченное на путь по озеру:
\[ t_{озеро} = \frac{4}{v_k} \]
Согласно условию, общее время пути составляет 1 час:
\[ t_{река} + t_{озеро} = 1 \]
Подставляем выражения для времён:
\[ \frac{15}{v_k + 4} + \frac{4}{v_k} = 1 \]
Умножим уравнение на \( v_k(v_k + 4) \) для устранения знаменателей:
\[ 15v_k + 4(v_k + 4) = v_k(v_k + 4) \]
Распределим множители:
\[ 15v_k + 4v_k + 16 = v_k^2 + 4v_k \]
Объединим все члены:
\[ 19v_k + 16 = v_k^2 + 4v_k \]
Переносим все члены в одну сторону:
\[ 0 = v_k^2 - 15v_k - 16 \]
Решаем квадратное уравнение методом дискриминанта:
\[ D = (-15)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-16) = 225 + 64 = 289 \]
Находим корни:
\[ v_k = \frac{15 \pm \sqrt{289}}{2} = \frac{15 \pm 17}{2} \]
Решения:
- \( v_k = \frac{32}{2} = 16 \) км/ч (пригодное значение)
- \( v_k = \frac{-2}{2} = -1 \) км/ч (недопустимое значение)
Таким образом, скорость катера вStill:
\( v_k = 16 \) км/ч.
Теперь найдём скорость катера по озеру:
Скорость катера по озеру равна \( v_k = 16 \) км/ч.
Таким образом, скорость катера при движении по озеру равна 16 км/ч.