Давайте решим задачу шаг за шагом.
Условия задачи:
- Пусть собственная скорость теплохода — это \( v \) км/ч.
- Скорость течения реки — \( c = 2 \) км/ч.
- Время движения по течению реки — \( t_1 = 9 \) ч.
- Время движения против течения реки — \( t_2 = 11 \) ч.
Формулы и понятия:
- Когда теплоход движется по течению, его скорость составит \( v + c \).
- Когда теплоход движется против течения, его скорость составит \( v - c \).
- Путь будет одинаковым в обоих случаях, поэтому мы можем выразить его через скорость и время:
\[ \text{Путь} = \text{Скорость} \times \text{Время} \]
Запишем уравнение для каждого случая:
По течению реки: \[ S = (v + c) \times t_1 = (v + 2) \times 9 \]
Против течения реки: \[ S = (v - c) \times t_2 = (v - 2) \times 11 \]
Поскольку пути одинаковые, мы можем приравнять оба выражения:
\[ (v + 2) \times 9 = (v - 2) \times 11 \]
Решение уравнения:
Раскроем скобки:
\[ 9v + 18 = 11v - 22 \]
Переносим все члены с \( v \) в одну сторону, а остальные — в другую:
\[ 18 + 22 = 11v - 9v \] \[ 40 = 2v \]
Теперь делим обе стороны на 2:
\[ v = 20 \text{ км/ч} \]
Итог:
Собственная скорость теплохода составляет 20 км/ч.
Проверка:
Теперь давайте проверим, соответствует ли найденная скорость условиям задачи:
По течению: \[ v + c = 20 + 2 = 22 \text{ км/ч} \] Путь за 9 часов: \[ S = 22 \times 9 = 198 \text{ км} \]
Против течения: \[ v - c = 20 - 2 = 18 \text{ км/ч} \] Путь за 11 часов: \[ S = 18 \times 11 = 198 \text{ км} \]
Оба пути совпадают, значит расчет верный. Ответ — собственная скорость теплохода 20 км/ч.