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.