Рассмотрим задачу по шагам и подробно объясним ее решение.
Дано:
- Расстояние между пристанями: \( S = 110 \) км
- Первый теплоход отправился из пристани А в одиночку
- Через 1 час после первого отправился второй теплоход
- Скорость первого теплохода: \( v_1 \) (независимо от конкретного значения, он остается неизвестен)
- Скорость второго теплохода: \( v_2 = v_1 + 1 \) км/ч
- Второй теплоход прибыл одновременно с первым в пункт В
Задача: найти скорость второго теплохода \( v_2 \).
Шаг 1: Время движения первого теплохода
Пусть первый теплоход шел до прибытия в пристань В за время \( t_1 \) часов.
За это время он прошел расстояние: \[ S = v_1 \times t_1 \] => \(\displaystyle t_1 = \frac{S}{v_1} = \frac{110}{v_1}\)
Шаг 2: Время движения второго теплохода
Второй теплоход отправляется через 1 час после первого. Пусть его время в пути — \( t_2 \).
Обратите внимание:
- Первый теплоход шел \( t_1 \) часов
- Второй шел \( t_2 \) часов, начиная через 1 час после первого
Поскольку они прибыли одновременно, то: \[ \text{Время второго теплохода} = t_2 = t_1 - 1 \]
или, иначе говоря: \[ t_2 = \frac{110}{v_2} \]
Поскольку второй начал движение через 1 час, то он затрачивает времени \( t_2 \):
\[ t_2 = t_1 - 1 \]
Подставим \( t_1 = \frac{110}{v_1} \):
\[ t_2 = \frac{110}{v_1} - 1 \]
Шаг 3: Связь скоростей и времени для второго теплохода
Известно, что \( v_2 = v_1 + 1 \) и что он прошел всё расстояние за \( t_2 \):
\[ S = v_2 \times t_2 \]
Подставим значения:
\[ 110 = (v_1 + 1) \times \left(\frac{110}{v_1} - 1 \right) \]
Шаг 4: Решение уравнения
Раскроем скобки:
\[ 110 = (v_1 + 1) \times \left(\frac{110 - v_1}{v_1}\right) \]
Перепишем:
\[ 110 = \frac{(v_1 + 1)(110 - v_1)}{v_1} \]
Умножим обе части уравнения на \( v_1 \):
\[ 110 v_1 = (v_1 + 1)(110 - v_1) \]
Раскроем скобки справа:
\[ 110 v_1 = (v_1)(110 - v_1) + 1 \times (110 - v_1) = 110 v_1 - v_1^2 + 110 - v_1 \]
Объединим подобные члены справа:
\[ 110 v_1 = 110 v_1 - v_1^2 + 110 - v_1 \]
Перенесем все в левую часть:
\[ 110 v_1 - 110 v_1 = - v_1^2 + 110 - v_1 \]
Упростим:
\[ 0 = - v_1^2 + 110 - v_1 \]
или
\[ v_1^2 + v_1 - 110 = 0 \]
Шаг 5: Решение квадратного уравнения
Это стандартное уравнение:
\[ v_1^2 + v_1 - 110 = 0 \]
Используем дискриминант:
\[ D = 1^2 - 4 \times 1 \times (-110) = 1 + 440 = 441 \]
Корни:
\[ v_1 = \frac{-1 \pm \sqrt{D}}{2} = \frac{-1 \pm \sqrt{441}}{2} = \frac{-1 \pm 21}{2} \]
Варианты:
\(\displaystyle v_1 = \frac{-1 + 21}{2} = \frac{20}{2} = 10\)
\(\displaystyle v_1 = \frac{-1 - 21}{2} = \frac{-22}{2} = -11\)
Так как скорость не может быть отрицательной, принимаем:
\[ v_1 = 10 \text{ км/ч} \]
Шаг 6: Находим скорость второго теплохода
\[ v_2 = v_1 + 1 = 10 + 1 = 11 \text{ км/ч} \]
Ответ:
Скорость второго теплохода — 11 км/ч.
Если нужно, я могу ещё объяснить подробно любой из шагов или рассчитать с учетом других параметров.