Для решения задачи введем обозначения:
- \( v_1 \) - скорость первого гонщика (км/ч),
- \( v_2 \) - скорость второго гонщика (км/ч).
Общая протяженность трассы в гонке составляет \( 26 \) кругов по \( 4 \) км, что равно \( 26 \times 4 = 104 \) км.
Данные:
- Первый гонщик пришел на финиш на 5 минут раньше второго. Это означает, что если \( t_1 \) - время первого гонщика в часах, то \( t_2 = t_1 + \frac{5}{60} \) часов (так как 5 минут — это \( \frac{5}{60} \) часов).
- Первый гонщик обогнал второго лишь один раз через 30 минут (или \( 0,5 \) часа) после старта.
Запишем уравнения для времени:
Для первого гонщика:
\[ t_1 = \frac{104}{v_1} \]
Для второго гонщика:
\[ t_2 = \frac{104}{v_2} \]
С учетом разницы во времени:
\[ \frac{104}{v_2} = \frac{104}{v_1} + \frac{1}{12} \]
где \( \frac{1}{12} \) — это 5 минут в часах.
Запишем расстояния за 30 минут (0,5 часа):
Первый гонщик проедет:
\[ s_1 = v_1 \cdot 0.5 \]
Второй гонщик проедет:
\[ s_2 = v_2 \cdot 0.5 \]
При этом, первый гонщик обгоняет второго, следовательно:
\[ s_1 = s_2 + 4 \]
Запишем уравнение для дальностей:
Подставив:
\[ v_1 \cdot 0.5 = v_2 \cdot 0.5 + 4 \]
Упростим уравнение:
\[ 0.5v_1 - 0.5v_2 = 4 \] \[ v_1 - v_2 = 8 \quad (1) \]
Подставим это значение в уравнение времени:
Теперь подставим \( v_2 = v_1 - 8 \) в уравнение для времени:
\[ \frac{104}{v_1 - 8} = \frac{104}{v_1} + \frac{1}{12} \]
Умножим все на \( 12v_1(v_1 - 8) \):
\[ 1248(v_1) = 1248(v_1 - 8) + 104(v_1 - 8) \]
Раскроем скобки и упростим:
\[ 1248v_1 = 1248v_1 - 9984 + 104v_1 - 832 \]
\[ 0 = 104v_1 - 9984 - 832 \]
\[ 104v_1 = 10816 \]
\[ v_1 = \frac{10816}{104} = 104 \]
Теперь найдем \( v_2 \):
\[ v_2 = v_1 - 8 = 104 - 8 = 96 \]
Ответ:
Скорости гонщиков:
- Первый гонщик: \( 104 \) км/ч
- Второй гонщик: \( 96 \) км/ч