Давайте подробно решим задачу шаг за шагом.
Дано:
- Расстояние между городами: \( 105 \) км
- Скорость первого велосипедиста: \( 36 \) км/ч
- Скорость второго велосипедиста: \( 18 \) км/ч
- Остановка первого велосипедиста на 20 минут (\( \frac{20}{60} = \frac{1}{3} \) часа)
Нам нужно найти расстояние от второго города до места встречи.
Шаг 1: Обозначим переменные
Обозначим:
- \( t_1 \) — время, которое первый велосипедист ехал до остановки,
- \( t_2 \) — время, которое второй велосипедист ехал до встречи.
- Пусть \( d_2 \) — расстояние, которое проехал второй велосипедист до места встречи (это и есть искомое, его нужно найти).
Заметим, что первый велосипедист после остановки двигался некоторое время после остановки, и затем встретился с вторым.
Шаг 2: Рассмотрим путь первого велосипедиста
Путь первого велосипедиста до остановки:
\[
d_{\text{до остановки}} = v_1 \times t_1 = 36 \times t_1 \quad \text{(км)}
\]
После остановки он отдыхает 20 минут (1/3 часа), затем продолжает путь до встречи:
Общее время, которое он едет после остановки, — \( t_1' \).
Тогда общее время его пути — \( t_1 + \frac{1}{3} + t_1' \).
За всё время путь первого велосипедиста составляет:
\[ \text{общий путь} = 36 \times (t_1 + t_1') \]
Шаг 3: Рассмотрим путь второго велосипедиста
Второй велосипедист едет \( t_2 \) часов, за это время он проедет:
\[ d_2 = 18 \times t_2 \]
Поскольку оба стартовали из разных городов одновременно и встретились, то сумма пройденных расстояний равна расстоянию между городами:
\[ d_{\text{первый}} + d_{\text{второй}} = 105\, \text{км} \]
Обратите внимание, что первый велосипедист до встречи проедет:
\[ (36 \times t_1) + \text{длина пути после остановки} \]
И всё это равно сумме до точки встречи.
Шаг 4: Время встречи
Очевидно, что время до встречи у обоих велосипедистов — одинаковое, так как они начали одновременно и встретились в одной точке. Значит:
\[ t_1 + \frac{1}{3} + t_1' = t_2 \]
(потому что первый велосипедист в пути, включающем поездку до остановки, остановку и продолжение движения, занял время \( t_1 + \frac{1}{3} + t_1' \), которое равно времени второго велосипедиста \( t_2 \), потому что оба начали одновременно и встретились одновременно).
Шаг 5: Запишем уравнение для расстояний
Для первого велосипедиста:
\[ d_{\text{первый}} = 36 \times (t_1 + t_1') \]
Для второго велосипедиста:
\[ d_{\text{второй}} = 18 \times t_2 \]
Общая длина:
\[ d_{\text{первый}} + d_{\text{второй}} = 105 \]
Подставим:
\[ 36 (t_1 + t_1') + 18 t_2 = 105 \]
Но, поскольку \( t_2 = t_1 + \frac{1}{3} + t_1' \), то:
\[ 36 (t_1 + t_1') + 18 (t_1 + \frac{1}{3} + t_1') = 105 \]
Раскроем:
\[ 36 t_1 + 36 t_1' + 18 t_1 + 6 + 18 t_1' = 105 \]
Объединим подобные:
\[ (36 t_1 + 18 t_1) + (36 t_1' + 18 t_1') + 6 = 105 \]
\[ 54 t_1 + 54 t_1' + 6 = 105 \]
Вычтем 6:
\[ 54 t_1 + 54 t_1' = 99 \]
И вынесем \( 54 \):
\[ 54 (t_1 + t_1') = 99 \]
Отсюда:
\[ t_1 + t_1' = \frac{99}{54} = \frac{11}{6} = 1.\overline{83} \text{ часа} \]
Шаг 6: Найдём расстояние от второго города до точки встречи
Дорога второго велосипедиста до встречи:
\[ d_2 = 18 t_2 \]
А \( t_2 = t_1 + \frac{1}{3} + t_1' \), и мы нашли сумму \( t_1 + t_1' \):
\[ t_2 = (t_1 + t_1') + \frac{1}{3} = \frac{11}{6} + \frac{1}{3} \]
Приведем к общему знаменателю:
\[ \frac{11}{6} + \frac{1}{3} = \frac{11}{6} + \frac{2}{6} = \frac{13}{6} \]
Теперь найдём \( d_2 \):
\[ d_2 = 18 \times \frac{13}{6} = 3 \times 13 = 39\, \text{км} \]
Ответ:
Расстояние от города, из которого выехал второй велосипедист, до места встречи — 39 км.