Для решения задачи обозначим:
- \( v \) — скорость лодки в неподвижной воде (км/ч).
- Скорость течения реки равна 3 км/ч.
При движении против течения скорость лодки будет \( v - 3 \) км/ч, а при движении по течению — \( v + 3 \) км/ч.
Шаг 1: Определим время движения
Время, затраченное на путь против течения (280 км):
\[ t_1 = \frac{280}{v - 3} \]
Время на обратный путь, движущись по течению:
\[ t_2 = \frac{280}{v + 3} \]
Шаг 2: Условие задачи
Согласно условию, на обратный путь лодка потратила на 6 часов меньше, чем на путь против течения. Это можно записать как:
\[ t_2 = t_1 - 6 \]
Теперь подставим выражения для \( t_1 \) и \( t_2 \):
\[ \frac{280}{v + 3} = \frac{280}{v - 3} - 6 \]
Шаг 3: Упрощаем уравнение
Умножим обе стороны уравнения на \( (v - 3)(v + 3) \), чтобы избавиться от дробей:
\[ 280(v - 3) = 280(v + 3) - 6(v^2 - 9) \]
Шаг 4: Раскрываем скобки
Раскроем скобки:
\[ 280v - 840 = 280v + 840 - 6v^2 + 54 \]
Сократим \( 280v \) по обеим сторонам:
\[ -840 = 840 - 6v^2 + 54 \]
Шаг 5: Переносим все в одну сторону
Соберём все термины в одну сторону уравнения:
\[ -6v^2 + 840 + 54 + 840 = 0 \] \[ -6v^2 + 1734 = 0 \]
Теперь подставим в уравнение:
\[ 6v^2 = 1734 \]
Шаг 6: Решаем уравнение
Поделим обе стороны на 6:
\[ v^2 = \frac{1734}{6} \approx 289 \]
Теперь найдём \( v \):
\[ v = \sqrt{289} = 17 \]
Ответ
Скорость лодки в неподвижной воде составляет 17 км/ч.