Давайте обозначим расстояние между городами как \( S \) (в километрах), а время, за которое велосипедист доедет до второго города при скорости 10 км/ч, обозначим как \( T \) (в часах).
Поскольку скорость 10 км/ч, время можно записать как:
\[ T = \frac{S}{10} \]
Если велосипедист ехал бы на 20% быстрее, его скорость составила бы:
\[ 10 + 0.2 \times 10 = 12 \text{ км/ч} \]
При этой скорости время в пути составит:
\[ T' = \frac{S}{12} \]
По условию задачи, если бы он ехал со скоростью 12 км/ч, то он приехал бы на 4 часа раньше, чем при скорости 10 км/ч. Таким образом, можно записать уравнение:
\[ T - T' = 4 \]
Подставляем выражения для \( T \) и \( T' \):
\[ \frac{S}{10} - \frac{S}{12} = 4 \]
Теперь найдем общий знаменатель для дробей в левой части уравнения (это будет 60):
\[ \frac{6S}{60} - \frac{5S}{60} = 4 \]
Упрощаем:
\[ \frac{S}{60} = 4 \]
Теперь умножим обе стороны на 60, чтобы найти \( S \):
\[ S = 240 \]
Таким образом, расстояние между городами составляет 240 километров.