Давай решим задачу о двух автомобилях пошагово.
Шаг 1: Обозначим скорости автомобилей.
Пусть скорость второго автомобиля будет \( x \) км/ч. Значит, скорость первого автомобиля будет \( x + 20 \) км/ч.
Шаг 2: Выразим время в пути для каждого автомобиля.
Мы знаем, что время равно расстояние, деленное на скорость. Автомобили отправляются в 240-километровый пробег, поэтому:
Время в пути второго автомобиля:
\[ t_2 = \frac{240}{x} \]Время в пути первого автомобиля:
\[ t_1 = \frac{240}{x + 20} \]
Шаг 3: Условие задачи.
Первый автомобиль прибывает на 1 час раньше второго, следовательно, можем записать уравнение:
\[
t_2 - t_1 = 1
\]
Шаг 4: Подставим выражения для времени в уравнение.
Подставим \( t_1 \) и \( t_2 \) в уравнение:
\[
\frac{240}{x} - \frac{240}{x + 20} = 1
\]
Шаг 5: Упростим уравнение.
Найдем общий знаменатель и упростим:
\[
\frac{240(x + 20) - 240x}{x(x + 20)} = 1
\]
Раскроем скобки:
\[
\frac{240x + 4800 - 240x}{x(x + 20)} = 1
\]
\[
\frac{4800}{x(x + 20)} = 1
\]
Шаг 6: Умножим обе стороны на \( x(x + 20) \).
Получаем:
\[
4800 = x(x + 20)
\]
\[
4800 = x^2 + 20x
\]
Шаг 7: Переносим все в одну сторону, чтобы решить квадратное уравнение.
\[
x^2 + 20x - 4800 = 0
\]
Шаг 8: Используем формулу квадратного уравнения.
Решение квадратного уравнения дается формулой \( x = \frac{{-b \pm \sqrt{{b^2 - 4ac}}}}{2a} \), где \( a = 1, b = 20, c = -4800 \):
Вычисляем дискриминант:
\[
D = 20^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-4800) = 400 + 19200 = 19600
\]
Находим корни:
\[
x = \frac{{-20 \pm \sqrt{19600}}}{2} = \frac{{-20 \pm 140}}{2}
\]
Шаг 9: Вычисляем корни.
Корень 1:
\[
x_1 = \frac{120}{2} = 60
\]
Корень 2:
\[
x_2 = \frac{-160}{2} = -80 \quad (\text{отрицательная скорость не имеет смысла})
\]
Шаг 10: Найдем скорость первого автомобиля.
Теперь, когда мы нашли скорость второго автомобиля \( x = 60 \) км/ч, можем найти скорость первого:
\[
x + 20 = 60 + 20 = 80 \text{ км/ч}
\]
Ответ:
Скорость первого автомобиля составляет 80 км/ч.