Для решения задачи обозначим следующими переменными:
- \( v_1 \) — скорость первого теплохода (км/ч).
- \( v_2 \) — скорость второго теплохода (км/ч), где \( v_2 = v_1 + 3 \) (на 3 км/ч больше).
- \( t_1 \) — время в пути первого теплохода (часы).
- \( t_2 \) — время в пути второго теплохода (часы).
1. Условия задачи:
- Первый теплоход отправился в путь и двигался \( t_1 \) часов.
- Второй теплоход отправился через 3 часа позже, что означает, что он ехал \( t_2 = t_1 - 3 \) часов.
- Оба теплохода прибыли в пункт Б одновременно.
2. Расстояние:
- Расстояние между пристанями равно 154 км. Мы можем записать два уравнения для расстояния:
- Расстояние, проеханное первым теплоходом: \( v_1 \cdot t_1 = 154 \)
- Расстояние, проеханное вторым теплоходом: \( v_2 \cdot t_2 = 154 \)
3. Подстановка: Подставим \( v_2 = v_1 + 3 \) и \( t_2 = t_1 - 3 \) во второе уравнение: \[ (v_1 + 3)(t_1 - 3) = 154 \]
4. Первое уравнение: Из первого уравнения выразим \( t_1 \): \[ t_1 = \frac{154}{v_1} \]
5. Замена во втором уравнении: Теперь подставим \( t_1 \) во второе уравнение: \[ (v_1 + 3)\left(\frac{154}{v_1} - 3\right) = 154 \]
6. Упрощение: Упростим это уравнение: \[ (v_1 + 3)\left(\frac{154 - 3v_1}{v_1}\right) = 154 \] \[ (154 - 3v_1)(v_1 + 3) = 154v_1 \]
7. Раскрытие скобок: \[ 154v_1 + 462 - 3v_1^2 - 9v_1 = 154v_1 \]
8. Переносим все в одну сторону: \[ -3v_1^2 + 462 - 9v_1 = 0 \] \[ 3v_1^2 + 9v_1 - 462 = 0 \]
9. Делим на 3: \[ v_1^2 + 3v_1 - 154 = 0 \]
10. Находим корни уравнения: Используем формулу корней квадратного уравнения: \[ v_1 = \frac{{-b \pm \sqrt{{b^2 - 4ac}}}}{2a} \] где \( a = 1, b = 3, c = -154 \): \[ b^2 - 4ac = 3^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-154) = 9 + 616 = 625 \] \[ v_1 = \frac{{-3 \pm \sqrt{625}}}{2} = \frac{{-3 \pm 25}}{2} \]
11. Находим корень:
- \( v_1 = \frac{22}{2} = 11 \) (это положительная скорость)
- \( v_1 = \frac{-28}{2} = -14 \) (отрицательная скорость не подходит)
12. Определяем скорость второго теплохода: Теперь находим \( v_2 \): \[ v_2 = v_1 + 3 = 11 + 3 = 14 \text{ км/ч} \]
Ответ: Скорость второго теплохода составляет 14 км/ч.