Давайте решим задачу шаг за шагом, чтобы понять, как найти скорость второго велосипедиста.
Обозначения:
- Пусть скорость второго велосипедиста — \( v \) км/ч.
- Тогда скорость первого велосипедиста — \( v + 14 \) км/ч.
Из условия:
- Длина пробега — 140 км.
- Первый приехал на 5 часов раньше второго.
Шаг 1. Запишем выражения для времени поездки каждого велосипедиста.
Время, затраченное каждым:
- Второй: \( t_2 = \frac{140}{v} \) часов.
- Первый: \( t_1 = \frac{140}{v + 14} \) часов.
Шаг 2. Условие о разнице во времени.
Первый едет на 5 часов быстрее, значит: \[ t_2 - t_1 = 5. \]
Подставим выражения: \[ \frac{140}{v} - \frac{140}{v + 14} = 5. \]
Шаг 3. Решим уравнение.
Приведем левую часть к общему знаменателю: \[ \frac{140(v + 14) - 140v}{v(v + 14)} = 5. \]
Раскроем числитель: \[ 140v + 140 \times 14 - 140v = 140 \times 14. \]
Обратите внимание, что \( 140v - 140v = 0 \), остается только: \[ \frac{140 \times 14}{v(v + 14)} = 5. \]
Вычислим \(140 \times 14\): \[ 140 \times 14 = 1960. \]
Теперь уравнение: \[ \frac{1960}{v(v + 14)} = 5. \]
Шаг 4. Решим относительно \( v \).
Перемножим обе части уравнения на знаменатель: \[ 1960 = 5 \times v(v + 14). \]
Раскроем скобки: \[ 1960 = 5v^2 + 70v. \]
Разделим обе части на 5: \[ 392 = v^2 + 14v. \]
Перенесем все в левую сторону уравнения: \[ v^2 + 14v - 392 = 0. \]
Шаг 5. Решим квадратное уравнение.
Используем формулу: \[ v = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}, \] где \( a=1 \), \( b=14 \), \( c=-392 \).
Вычислим дискриминант: \[ D = 14^2 - 4 \times 1 \times (-392) = 196 + 1568 = 1764. \]
Найдем корень: \[ \sqrt{1764} = 42. \]
Теперь решения для \( v \): \[ v = \frac{-14 \pm 42}{2}. \]
Рассмотрим оба варианта:
- \( v = \frac{-14 + 42}{2} = \frac{28}{2} = 14 \).
- \( v = \frac{-14 - 42}{2} = \frac{-56}{2} = -28 \).
Так как скорость не может быть отрицательной, принимаем только положительный вариант: \[ v = 14 \text{ км/ч}. \]
Ответ:
Скорость второго велосипедиста — 14 км/ч.
К тому же, скорость первого: \[ v + 14 = 14 + 14 = 28 \text{ км/ч}. \]
Это подтверждает, что первый едет со скоростью 28 км/ч и прибывает на 5 часов раньше.