Чтобы решить эту задачу, давайте начнем с анализа данных и введем обозначения. Обозначим:
- \( v \) — скорость течения реки (км/ч);
- \( v_k = 30 \) км/ч — собственная скорость катера.
Шаг 1: Выражение расстояний
Согласно задаче, катер проходит одно и то же расстояние по течению реки и против течения:
Расстояние по течению: \[ S = (v_k + v) \cdot t_1 \] где \( t_1 = 3,5 \) ч. Подставляя известные значения, получаем: \[ S = (30 + v) \cdot 3.5 \]
Расстояние против течения: \[ S = (v_k - v) \cdot t_2 \] где \( t_2 = 4 \) ч. Подставляя у нас известные значения, получаем: \[ S = (30 - v) \cdot 4 \]
Шаг 2: Уравнение для расстояния
Поскольку расстояния равны, мы можем приравнять два выражения: \[ (30 + v) \cdot 3.5 = (30 - v) \cdot 4 \]
Шаг 3: Решение уравнения
Раскроем скобки: \[ 105 + 3.5v = 120 - 4v \]
Теперь приведем подобные слагаемые: \[ 3.5v + 4v = 120 - 105 \] \[ 7.5v = 15 \]
Так как мы хотим найти \( v \), разделим обе стороны на 7.5: \[ v = \frac{15}{7.5} = 2 \text{ км/ч} \]
Шаг 4: Найдем расстояние
Теперь, когда мы знаем скорость течения реки \( v = 2 \) км/ч, можем найти расстояние, пройденное катером по течению. Подставим \( v \) обратно в одно из уравнений расстояния, например, в первое: \[ S = (30 + 2) \cdot 3.5 \] \[ S = 32 \cdot 3.5 = 112 \text{ км} \]
Ответы:
- Скорость течения реки: 2 км/ч.
- Расстояние, пройденное катером по течению: 112 км.
Если у вас есть дополнительные вопросы или нужна помощь с другими задачами, пожалуйста, дайте знать!