Обозначим скорость моторной лодки в стоячей воде как \( v \) км/ч. Тогда скорость лодки против течения будет \( v - 2 \) км/ч, а скорость лодки по течению – \( v + 2 \) км/ч.
По условию задачи лодка прошла против течения 57 км и обратно.
Время, затраченное на путь против течения (время в пути на расстояние 57 км против течения) вычисляется по формуле:
\[ t_1 = \frac{57}{v - 2} \]
Время, затраченное на путь по течению (время в пути на расстояние 57 км по течению):
\[ t_2 = \frac{57}{v + 2} \]
Согласно условию, время на обратный путь на 48 минут меньше, чем время на путь против течения. Переведем 48 минут в часы, так как скорости у нас в км/ч:
\[ 48 \text{ минут} = \frac{48}{60} \text{ часов} = 0.8 \text{ часов} \]
Таким образом, мы можем записать уравнение:
\[ t_1 - t_2 = 0.8 \]
Подставим формулы для времени:
\[ \frac{57}{v - 2} - \frac{57}{v + 2} = 0.8 \]
Чтобы решить это уравнение, найдем общий знаменатель:
\[ \frac{57(v + 2) - 57(v - 2)}{(v - 2)(v + 2)} = 0.8 \]
Упрощая числитель:
\[ \frac{57v + 114 - 57v + 114}{(v - 2)(v + 2)} = 0.8 \]
Это упрощается до:
\[ \frac{228}{(v - 2)(v + 2)} = 0.8 \]
Теперь умножим обе стороны на \((v - 2)(v + 2)\):
\[ 228 = 0.8(v^2 - 4) \]
Раскроем скобки:
\[ 228 = 0.8v^2 - 3.2 \]
Переносим 228 на другую сторону:
\[ 0.8v^2 - 3.2 - 228 = 0 \]
\[ 0.8v^2 - 231.2 = 0 \]
Теперь умножим все на 10, чтобы избавиться от десятичных дробей:
\[ 8v^2 - 2312 = 0 \]
Решим это уравнение относительно \( v \):
\[ 8v^2 = 2312 \]
\[ v^2 = \frac{2312}{8} = 289 \]
\[ v = \sqrt{289} = 17 \]
Таким образом, скорость лодки в стоячей воде составляет 17 км/ч.