Для решения данной задачи будем использовать формулы, связанные с движением и скоростью. Давайте аналитически разберем условия.
Шаг 1: Обозначим переменные
- Обозначим скорость лодки в неподвижной воде за ( v ) км/ч.
- Скорость течения реки равна ( 3 ) км/ч.
Шаг 2: Определим скорость лодки против течения и по течению
Скорость лодки против течения:
Когда лодка движется против течения, ее скорость составит:
[
v_{\text{против}} = v - 3
]
Скорость лодки с течением:
Когда лодка движется по течению, ее скорость составит:
[
v_{\text{по}} = v + 3
]
Шаг 3: Запишем время в пути
Теперь запишем выражения для времени, затраченного на путь в одном и другом направлении.
Шаг 4: Условие задачи
По условию задачи, время на обратный путь составляет на 6 часов меньше, чем на путь против течения:
[
t_{\text{по}} = t_{\text{против}} - 6
]
Подставим выражения для времени:
[
\frac{280}{v + 3} = \frac{280}{v - 3} - 6
]
Шаг 5: Решение уравнения
Теперь умножим оба члена на ( (v - 3)(v + 3) ) (что избавляет нас от дробей):
[
280(v - 3) = 280(v + 3) - 6(v^2 - 9)
]
Раскроем скобки:
[
280v - 840 = 280v + 840 - 6v^2 + 54
]
Упростим уравнение, убрав ( 280v ) с обеих сторон:
[
-840 = 840 - 6v^2 + 54
]
[
-840 - 840 - 54 = -6v^2
]
[
-1734 = -6v^2
]
Разделим обе стороны на -6:
[
v^2 = 289
]
Теперь извлекаем корень:
[
v = 17
]
Шаг 6: Ответ
Скорость лодки в неподвижной воде составляет ( v = 17 ) км/ч.
Заключение
Таким образом, ответ на задачу: скорость лодки в неподвижной воде равна 17 км/ч.