Обозначим скорость течения реки как \( v \) км/ч. Скорость моторной лодки против течения будет равна \( 12 - v \) км/ч, а со течением – \( 12 + v \) км/ч.
Время, затраченное на путь против течения, может быть вычислено по формуле:
\[ t_1 = \frac{140}{12 - v} \]
Время, затраченное на обратный путь по течению, будет:
\[ t_2 = \frac{140}{12 + v} \]
Из условия задачи известно, что на обратный путь было затрачено на 4 часа меньше:
\[ t_1 - t_2 = 4 \]
Подставим значения \( t_1 \) и \( t_2 \) в уравнение:
\[ \frac{140}{12 - v} - \frac{140}{12 + v} = 4 \]
Умножим обе стороны уравнения на \( (12 - v)(12 + v) \):
\[ 140(12 + v) - 140(12 - v) = 4(12 - v)(12 + v) \]
Раскроем скобки:
\[ 140 \cdot 12 + 140v - 140 \cdot 12 + 140v = 4(144 - v^2) \]
Приведем подобные:
\[ 280v = 576 - 4v^2 \]
Перепишем уравнение:
\[ 4v^2 + 280v - 576 = 0 \]
Упростим это уравнение, разделив все коэффициенты на 4:
\[ v^2 + 70v - 144 = 0 \]
Теперь решим это квадратное уравнение с помощью дискриминанта:
\[ D = b^2 - 4ac = 70^2 - 4(1)(-144) = 4900 + 576 = 5476 \]
Теперь найдем корни:
\[ v = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{-70 \pm \sqrt{5476}}{2} \]
Вычислим \(\sqrt{5476}\):
\[ \sqrt{5476} = 74 \]
Теперь подставим значение:
\[ v = \frac{-70 \pm 74}{2} \]
Это даёт два решения:
- \( v = \frac{4}{2} = 2 \)
- \( v = \frac{-144}{2} = -72 \) (отрицательное значение не имеет физического смысла)
Таким образом, скорость течения реки составляет:
\[ \boxed{2 \text{ км/ч}} \]