Для решения задачи о нахождении среднего гармонического значения скорости автомобиля, воспользуемся формулой среднего гармонического:
[
v_{\text{сред}} = \frac{n}{\frac{1}{v_1} + \frac{1}{v_2} + \ldots + \frac{1}{v_n}}
]
где ( n ) — количество отрезков времени, а ( v_1, v_2, \ldots, v_n ) — скорости на этих отрезках.
В данной задаче у нас три отрезка:
- ( t_1 = 5 ) часов, ( v_1 = 60 ) км/ч
- ( t_2 = 3 ) часа, ( v_2 = 100 ) км/ч
- ( t_3 = 4 ) часа, ( v_3 = 75 ) км/ч
Общая формула для среднего гармонического с учётом времени на разных отрезках:
[
v_{\text{сред}} = \frac{t_1 + t_2 + t_3}{\frac{t_1}{v_1} + \frac{t_2}{v_2} + \frac{t_3}{v_3}}
]
Подставим значения:
[
v_{\text{сред}} = \frac{5 + 3 + 4}{\frac{5}{60} + \frac{3}{100} + \frac{4}{75}}
]
Посчитаем каждое из дробных выражений:
- (\frac{5}{60} = \frac{1}{12} \approx 0.0833)
- (\frac{3}{100} = 0.03)
- (\frac{4}{75} \approx 0.0533)
Сложим их:
[
\frac{1}{12} + 0.03 + 0.0533 \approx 0.1667
]
Найдём ( v_{\text{сред}} ):
[
v_{\text{сред}} = \frac{12}{0.1667} \approx 72
]
Таким образом, средняя гармоническая скорость автомобиля на всём пути составляет примерно 72 км/ч.