Для решения задачи начнем с обозначений. Пусть:
- Скорость второго автомобиля (медленнее) равна \( v \) км/ч.
- Скорость первого автомобиля (быстрее) будет тогда равна \( v + 9 \) км/ч.
Обозначим время, которое требуется второму автомобилю для прохождения 540 км, как \( t \) часов. Тогда время, которое требуется первому автомобилю, будет \( t - 2 \) часа, так как он прибыл на 2 часа раньше.
Теперь можем записать уравнения для времени в зависимости от скорости и расстояния. Время находится по формуле:
\[ t = \frac{S}{v} \]
где \( S \) — расстояние, \( v \) — скорость.
Для второго автомобиля:
\[ t = \frac{540}{v} \]
Для первого автомобиля:
\[ t - 2 = \frac{540}{v + 9} \]
Теперь можем подставить значение \( t \) из первого уравнения во второе:
\[ \frac{540}{v} - 2 = \frac{540}{v + 9} \]
Умножим оба выражения на \( v(v + 9) \) для избавления от дробей:
\[ 540(v + 9) - 2v(v + 9) = 540v \]
Раскроем скобки:
\[ 540v + 4860 - 2v^2 - 18v = 540v \]
Теперь упростим уравнение:
\[ 4860 - 2v^2 - 18v = 0 \]
Перепишем уравнение в стандартной форме:
\[ 2v^2 + 18v - 4860 = 0 \]
Разделим все коэффициенты на 2:
\[ v^2 + 9v - 2430 = 0 \]
Теперь применим формулу решения квадратного уравнения:
\[ v = \frac{{-b \pm \sqrt{{b^2 - 4ac}}}}{2a} \]
Здесь \( a = 1 \), \( b = 9 \), \( c = -2430 \):
\[ b^2 - 4ac = 9^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-2430) = 81 + 9720 = 9801 \]
Теперь находим корень:
\[ \sqrt{9801} = 99 \]
Теперь подставляем значение в формулу:
\[ v = \frac{{-9 \pm 99}}{2} \]
Находим два значения:
- \( v = \frac{90}{2} = 45 \) (положительное значение)
- \( v = \frac{-108}{2} = -54 \) (отрицательное значение, не подходит)
Таким образом, скорость второго автомобиля равна \( 45 \) км/ч.
Теперь найдем скорость первого автомобиля:
\[ v + 9 = 45 + 9 = 54 \text{ км/ч} \]
Ответ: Скорость первого автомобиля составляет \( 54 \) км/ч.