Давайте обозначим скорость моторной лодки в неподвижной воде как \( v \) км/ч. Скорость течения реки равна 4 км/ч.
- Скорость лодки по течению: \( v + 4 \) км/ч.
- Скорость лодки против течения: \( v - 4 \) км/ч.
Плот отправился из пункта A в пункт B и проплыл 32 км, а мы знаем, что расстояние от A до B — 45 км. Это значит, что плот движется по течению реки, и когда лодка вернулась в пункт A, плот уже прошел 32 км.
Так как плот отправился на 1 час раньше лодки, он успел проплыть 4 км по течению, и тогда осталось 28 км его пути.
Таким образом:
- Плот прошел 32 км, значит он еще не достиг пункта B. Он проплыл 32 км, и до пункта B осталось 13 км (45 км - 32 км).
- Время, за которое моторная лодка проплыла от A до B и обратно, обозначим как \( t \) часов. За это время плот проплыл 32 км.
Теперь по времени:
- Время, за которое плот проплыл 32 км, равно \( t + 1 \) часам, так как он на один час уехал раньше лодки.
\[ \frac{32}{4} = t + 1 \implies 8 = t + 1 \implies t = 7 \text{ часов} \]
Теперь найдем время, за которое лодка проплывает от A до B.
- От A до B лодка идет со скоростью \( v + 4 \):
\[ t_1 = \frac{45}{v + 4} \]
- Возвращение от B до A со скоростью \( v - 4 \):
\[ t_2 = \frac{45}{v - 4} \]
Общее время в пути лодки:
\[ t = t_1 + t_2 = \frac{45}{v + 4} + \frac{45}{v - 4} \]
Мы знаем, что \( t = 7 \) часов, тогда получаем уравнение:
\[ \frac{45}{v + 4} + \frac{45}{v - 4} = 7 \]
Умножим обе стороны на \( (v + 4)(v - 4) \):
\[ 45(v - 4) + 45(v + 4) = 7(v^2 - 16) \]
Упрощаем:
\[ 45v - 180 + 45v + 180 = 7v^2 - 112 \] \[ 90v = 7v^2 - 112 \] \[ 7v^2 - 90v - 112 = 0 \]
Теперь решим это квадратное уравнение с помощью дискриминанта:
\[ D = b^2 - 4ac = (-90)^2 - 4 \cdot 7 \cdot (-112) \] \[ = 8100 + 3136 = 11236 \]
Теперь найдём корни уравнения:
\[ v = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{90 \pm \sqrt{11236}}{2 \cdot 7} \]
Корень из дискриминанта:
\[ \sqrt{11236} \approx 106 \]
Следовательно:
\[ v_1 = \frac{90 + 106}{14} \approx 13.71 \text{ км/ч} \] \[ v_2 = \frac{90 - 106}{14} \approx -1.14 \text{ км/ч (не имеет смысла)} \]
Таким образом, скорость лодки в неподвижной воде примерно равна \( 13.71 \) км/ч.