Давайте разберем задачу и найдем скорость течения.
Обозначим:
- ( v ) — собственная скорость теплохода (км/ч),
- ( u ) — скорость течения (км/ч).
По условию, скорость течения меньше собственной скорости теплохода на 40 км/ч, то есть:
[ u = v - 40. ]
Теплоход проходит одно и то же расстояние за разное время по течению и против течения.
По течению:
Скорость теплохода по течению равна сумме собственной скорости и скорости течения: ( v + u ).
За 4 часа по течению теплоход проходит расстояние:
[ S = 4(v + u). ]
Против течения:
Скорость теплохода против течения равна разности собственной скорости и скорости течения: ( v - u ).
За 5 часов против течения теплоход проходит такое же расстояние:
[ S = 5(v - u). ]
Теперь у нас есть два выражения для расстояния ( S ), которые равны:
[ 4(v + u) = 5(v - u). ]
Раскроем скобки и упростим уравнение:
[ 4v + 4u = 5v - 5u. ]
Перенесем переменные с ( v ) в одну сторону, а переменные с ( u ) — в другую:
[ 4u + 5u = 5v - 4v. ]
[ 9u = v. ]
Мы знаем, что ( u = v - 40 ). Подставим это в уравнение:
[ 9(v - 40) = v. ]
Раскроем скобки:
[ 9v - 360 = v. ]
Перенесем ( v ) в левую часть уравнения:
[ 9v - v = 360. ]
[ 8v = 360. ]
Разделим обе стороны на 8:
[ v = 45. ]
Теперь, найдя собственную скорость теплохода, подставим ( v ) в уравнение для ( u ):
[ u = v - 40 = 45 - 40 = 5. ]
Таким образом, скорость течения составляет 5 км/ч.