Решим задачу о моторной лодке и определим скорость течения реки.
Дано:
- Скорость лодки в стоячей воде (\(v_{boat}\)) = 15 км/ч
- Расстояние по течению (\(d_{down}\)) = 35 км
- Расстояние против течения (\(d_{up}\)) = 25 км
Обозначим скорость течения реки (\(v_{current}\)) как \(x\) км/ч.
Шаг 1: Запишем формулы для времени
Время, затраченное лодкой на путь по течению, можно выразить через расстояние и скорость:
Время по течению: \[ t_{down} = \frac{d_{down}}{v_{boat} + v_{current}} = \frac{35}{15 + x} \]
Время против течения: \[ t_{up} = \frac{d_{up}}{v_{boat} - v_{current}} = \frac{25}{15 - x} \]
Шаг 2: Условие по времени
Согласно условию задачи, время, затраченное на путь по течению, равно времени, затраченному на путь против течения: \[ t_{down} = t_{up} \]
Шаг 3: Подставим формулы времени в уравнение
Подставим выражения для времен в равенство: \[ \frac{35}{15 + x} = \frac{25}{15 - x} \]
Шаг 4: Умножим обе стороны на произведение знаменателей
Для устранения дробей умножим обе стороны уравнения на \((15 + x)(15 - x)\): \[ 35(15 - x) = 25(15 + x) \]
Шаг 5: Раскроем скобки
Теперь раскроем скобки: \[ 525 - 35x = 375 + 25x \]
Шаг 6: Соберём все \(x\) в одной части уравнения
Переносим \(25x\) на левую сторону и \(525\) на правую: \[ 525 - 375 = 25x + 35x \] \[ 150 = 60x \]
Шаг 7: Найдем \(x\)
Разделим обе стороны на 60: \[ x = \frac{150}{60} = 2.5 \]
Ответ
Скорость течения реки составляет 2.5 км/ч.
Пояснение
Мы использовали формулы, связывающие скорость, расстояние и время для двух направлений (по течению и против течения). Составив уравнение, уравнив время в обоих направлениях, мы смогли решить его для нахождения скорости течения реки.