Давайте разберем эту задачу шаг за шагом.
Дано:
- Расстояние в одну сторону: \( d = 25 \) км.
- Скорость лодки в стоячей воде: \( v_b = 12 \) км/ч.
- Время на движение вверх по реке (на лодке) на 10 часов меньше, чем время на движение вниз по реке (на плоту).
Обозначим:
- Скорость течения реки: \( v_t \) км/ч.
- Время, затраченное на поездку на моторной лодке (вверх по реке): \( t_1 \).
- Время, затраченное на поездку на плоту (вниз по реке): \( t_2 \).
Скорости:
При движении вверх по реке, скорость лодки относительно берега: \[ v_{up} = v_b - v_t = 12 - v_t \quad \text{(скорость против течения)} \]
При движении вниз по реке, скорость плота относительно берега (плот движется по течению): \[ v_{down} = v_t \quad \text{(скорость по течению)} \]
Время:
Используем формулу времени: \( t = \frac{d}{v} \).
Время на лодке (вверх):
\[ t_1 = \frac{25}{12 - v_t} \]
Время на плоту (вниз):
\[ t_2 = \frac{25}{v_t} \]
Условие задачи:
Нам известно, что \( t_1 = t_2 - 10 \). Подставляем выражения для времен в это уравнение: \[ \frac{25}{12 - v_t} = \frac{25}{v_t} - 10 \]
Решение уравнения:
Умножим уравнение на \( v_t (12 - v_t) \) (чтобы избавиться от дробей): \[ 25v_t = 25(12 - v_t) - 10v_t(12 - v_t) \]
Упростим: \[ 25v_t = 300 - 25v_t - 120v_t + 10v_t^2 \] Переместим все на одну сторону уравнения: \[ 10v_t^2 - 170v_t + 300 = 0 \]
Решение квадратного уравнения:
Используем формулу дискриминанта \( D = b^2 - 4ac \):
- \( a = 10 \)
- \( b = -170 \)
- \( c = 300 \)
\[ D = (-170)^2 - 4 \cdot 10 \cdot 300 = 28900 - 12000 = 16900 \]
Теперь находим корни уравнения: \[ v_t = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{170 \pm \sqrt{16900}}{20} = \frac{170 \pm 130}{20} \]
Находим два корня:
- \( v_t = \frac{300}{20} = 15 \) км/ч (не подходит, так как скорость течения не может быть больше скорости лодки в стоячей воде).
- \( v_t = \frac{40}{20} = 2 \) км/ч (подходит).
Ответ:
Скорость течения реки равна 2 км/ч.