Давайте разберем эту задачу шаг за шагом.
Дано:
- Расстояние против течения: \( S = 234 \) км
- Скорость течения реки: \( V_t = 4 \) км/ч
- Время на обратный путь меньше на 4 часа.
Обозначим:
- Скорость лодки в неподвижной воде: \( V_b \) км/ч
- Время, затраченное на путь против течения: \( T_1 \) часов
- Время, затраченное на обратный путь: \( T_2 \) часов
Формулы:
Скорость лодки против течения: \[ V_1 = V_b - V_t = V_b - 4 \text{ км/ч} \]
Скорость лодки по течению: \[ V_2 = V_b + V_t = V_b + 4 \text{ км/ч} \]
Теперь можем записать уравнения для времени.
Время на путь против течения:
\[ T_1 = \frac{S}{V_1} = \frac{234}{V_b - 4} \]
Время на обратный путь:
\[ T_2 = \frac{S}{V_2} = \frac{234}{V_b + 4} \]
Условие задачи:
Согласно условию, время на обратный путь меньше на 4 часа: \[ T_1 - T_2 = 4 \]
Подставим уравнения:
\[ \frac{234}{V_b - 4} - \frac{234}{V_b + 4} = 4 \]
Умножим обе стороны на \( (V_b - 4)(V_b + 4) \) для устранения дробей:
\[ 234(V_b + 4) - 234(V_b - 4) = 4(V_b - 4)(V_b + 4) \]
Упростим: \[ 234V_b + 936 - 234V_b + 936 = 4(V_b^2 - 16) \] \[ 1872 = 4V_b^2 - 64 \]
Переносим все в одну сторону:
\[ 4V_b^2 - 64 - 1872 = 0 \] \[ 4V_b^2 - 1936 = 0 \]
Делим на 4:
\[ V_b^2 = 484 \]
Извлекаем корень:
\[ V_b = \sqrt{484} = 22 \]
Ответ:
Скорость лодки в неподвижной воде составляет \( V_b = 22 \) км/ч.