Обозначим собственную скорость катера как ( v ) км/ч.
Когда катер движется по течению реки, его эффективная скорость увеличивается на скорость течения, то есть ( v + 5 ) км/ч.
Когда же катер движется против течения, его эффективная скорость уменьшается на скорость течения до ( v - 5 ) км/ч.
Мы знаем, что время, затраченное на движение по течению, и время, затраченное на движение против течения, в сумме равны 9 часам.
По формуле времени можно записать уравнение:
[ \frac{72}{v+5} + \frac{54}{v-5} = 9 ]
Умножим обе стороны на ( (v+5)(v-5) ), чтобы избавиться от знаменателей:
[ 72(v-5) + 54(v+5) = 9(v^2-25) ]
[ 72v - 360 + 54v + 270 = 9v^2 - 225 ]
[ 126v - 90 = 9v^2 - 225 ]
[ 9v^2 - 126v + 135 = 0 ]
Разделим обе стороны уравнения на 9 для удобства:
[ v^2 - 14v + 15 = 0 ]
Это уравнение квадратное. Решим его с помощью квадратного уравнения:
[ v = \frac{-(-14) \pm \sqrt{(-14)^2 - 4115}}{2*1} ]
[ v = \frac{14 \pm \sqrt{196 - 60}}{2} ]
[ v = \frac{14 \pm \sqrt{136}}{2} ]
[ v = \frac{14 \pm 2\sqrt{34}}{2} ]
Таким образом, получаем два возможных значения для скорости катера: ( v_1 = 7 + \sqrt{34} \approx 12.78 ) км/ч и ( v_2 = 7 - \sqrt{34} \approx 1.22 ) км/ч.
Так как скорость не может быть отрицательной, ответ: собственная скорость катера составляет около 12.78 км/ч.