Рассмотрим задачу пошагово.
Дано:
- Расстояние по течению и обратно: 80 км туда и 80 км обратно.
- Время на обратный путь больше времени по течению на 1 час.
- Скорость течения реки \( v_{теч} = 2 \text{ км/ч} \).
- Обозначим скорость лодки в неподвижной воде как \( v_{лод} = v \).
Шаг 1. Обозначим переменные
- Скорость лодки по течению: \( v + v_{теч} = v + 2 \) км/ч.
- Скорость лодки против течения: \( v - 2 \) км/ч.
Шаг 2. Запись уравнений для времени пути
- Время по течению (туда):
\[ t_{по\_течению} = \frac{80\, \text{км}}{v + 2} \]
- Время обратно (против течения):
\[ t_{обратно} = \frac{80\, \text{км}}{v - 2} \]
По условию:
\[ t_{обратно} = t_{по\_течению} + 1 \]
Подставим выражения:
\[ \frac{80}{v - 2} = \frac{80}{v + 2} + 1 \]
Шаг 3. Решение уравнения
Перенесем все в одну сторону:
\[ \frac{80}{v - 2} - \frac{80}{v + 2} = 1 \]
Домножим обе части уравнения на общий знаменатель \((v - 2)(v + 2)\):
\[ 80(v + 2) - 80(v - 2) = (v - 2)(v + 2) \]
Раскроем скобки:
\[ 80v + 160 - 80v + 160 = v^2 - 4 \]
Обратите внимание, что \(80v\) и \(-80v\) сократятся:
\[ 160 + 160 = v^2 - 4 \]
Получим:
\[ 320 = v^2 - 4 \]
Добавим 4 к обеим частям:
\[ v^2 = 324 \]
Возьмем корень:
\[ v = \pm 18 \]
Так как скорость не может быть отрицательной (по сути, это модуль скорости лодки), принимаем:
\[ v = 18 \text{ км/ч} \]
Ответ:
Скорость лодки в неподвижной воде — 18 км/ч.