Давайте решим задачу шаг за шагом, чтобы понять, как находить скорость пассажирского поезда.
Обозначим переменные:
- Пусть скорость скорого поезда будет \( v \) км/ч.
- Тогда скорость пассажирского поезда будет \( v - 200/60 \) км/ч (поскольку 200 м в минуту — это \( \frac{200 \text{ м}}{60 \text{ с}} = \frac{200}{60} \text{ км/ч} \)).
Перепишем скорость пассажирского поезда:
- Скорость пассажирского поезда \( v_p = v - \frac{200}{60} = v - \frac{10}{3} \) км/ч.
Заметим, что путь составляет 360 км:
- Время в пути для скорого поезда:
\[ t_s = \frac{360}{v} \, \text{часов} \] - Время в пути для пассажирского поезда:
\[ t_p = \frac{360}{v_p} = \frac{360}{v - \frac{10}{3}} \, \text{часов} \]
- Время в пути для скорого поезда:
Согласно условию задачи, пассажирский поезд тратит на 1 час больше: \[ t_p = t_s + 1 \] Подставим выражения для времени: \[ \frac{360}{v - \frac{10}{3}} = \frac{360}{v} + 1 \]
Умножим обе части уравнения на \( v(v - \frac{10}{3}) \), чтобы избавиться от дробей: \[ 360v = 360(v - \frac{10}{3}) + v(v - \frac{10}{3}) \] Раскроем скобки: \[ 360v = 360v - 1200 + v^2 - \frac{10}{3}v \]
Упростим уравнение, убирая \( 360v \): \[ 0 = v^2 - \frac{10}{3}v - 1200 \] Умножим все уравнение на 3, чтобы избавиться от дроби: \[ 0 = 3v^2 - 10v - 3600 \]
Теперь решим квадратное уравнение с использованием дискриминанта: Находим дискриминант: \[ D = (-10)^2 - 4 \cdot 3 \cdot (-3600) = 100 + 43200 = 43300 \]
Найдём корни уравнения по формуле: \[ v = \frac{-(-10) \pm \sqrt{43300}}{2 \cdot 3} = \frac{10 \pm 208.1}{6} \] Рассмотрим только положительное значение корня (скорость не может быть отрицательной): \[ v = \frac{10 + 208.1}{6} \approx \frac{218.1}{6} \approx 36.35 \, \text{км/ч} \]
Теперь найдём скорость пассажирского поезда: \[ v_p = v - \frac{200}{60} = 36.35 - \frac{10}{3} \approx 36.35 - 3.33 \approx 33.02 \, \text{км/ч} \]
Итак, скорость пассажирского поезда составляет примерно 33.02 км/ч.