Обозначим расстояние между городами как \( S \) (в километрах).
Скорость велосипедиста составляет 10 км/ч. Если бы он ехал на 20% быстрее, его скорость составила бы:
\[ 10 \text{ км/ч} + 20\% \text{ от } 10 \text{ км/ч} = 10 \text{ км/ч} + 2 \text{ км/ч} = 12 \text{ км/ч} \]
Согласно условию задачи, время, затраченное на путь при скорости 10 км/ч, можно выразить как:
\[ t_1 = \frac{S}{10} \]
А время, затраченное на путь при скорости 12 км/ч, составит:
\[ t_2 = \frac{S}{12} \]
Из условия мы знаем, что разница во времени между этими поездками составляет 4 часа:
\[ t_1 - t_2 = 4 \]
Подставим найденные выражения для \( t_1 \) и \( t_2 \):
\[ \frac{S}{10} - \frac{S}{12} = 4 \]
Теперь найдем общий знаменатель (60) и приведем дроби к общему знаменателю:
\[ \frac{6S}{60} - \frac{5S}{60} = 4 \]
Упрощаем уравнение:
\[ \frac{6S - 5S}{60} = 4 \]
\[ \frac{S}{60} = 4 \]
Умножим обе стороны на 60:
\[ S = 240 \]
Таким образом, расстояние между городами составляет 240 километров.