Давайте решим задачу пошагово и подробно объясним каждый этап.
Дано:
- Велосипедисты и бегун начали двигаться одновременно из пунктов а и б навстречу друг другу.
- Встреча произошла через 30 минут.
- Время, которое потребуется бегуну, чтобы преодолеть расстояние между пунктами, — 45 минут.
Нам нужно:
- Узнать, за сколько минут бегун преодолеет все расстояние между пунктами.
Шаг 1. Обозначим расстояния и скорости
Пусть:
- расстояние между пунктами — \( S \).
- скорость велосипедиста — \( V_{b} \).
- скорость бегуна — \( V_{g} \).
Шаг 2. Определим общую пройденную дистанцию за время встречи
За 30 минут (чтобы было удобнее, переведем в часы — 0,5 часа):
- за это время велосипедист прошел \( V_{b} \times 0.5 \),
- бегун — \( V_{g} \times 0.5 \).
Поскольку оба стартовали одновременно навстречу друг другу, то сумма пройденных ими расстояний равна всему расстоянию \( S \):
\[ S = V_{b} \times 0.5 + V_{g} \times 0.5 \Rightarrow S = 0.5 (V_{b} + V_{g}). \]
Шаг 3. Определим отношение скоростей
Из условия, что бегун за 45 минут (0,75 часа) может пройти весь путь \( S \), получаем:
\[ V_{g} = \frac{S}{0.75}. \]
Подставим \( S \) из предыдущего уравнения:
\[ V_{g} = \frac{0.5(V_{b} + V_{g})}{0.75}. \]
Перебросим уравнение:
\[ V_{g} \times 0.75 = 0.5 (V_{b} + V_{g}). \]
Раскроем скобки:
\[ 0.75 V_{g} = 0.5 V_{b} + 0.5 V_{g}. \]
Перенесем все равно \( V_{g} \) в левую часть:
\[ 0.75 V_{g} - 0.5 V_{g} = 0.5 V_{b}. \]
Объединим подобные члены:
\[ (0.75 - 0.5) V_{g} = 0.5 V_{b} \] \[ 0.25 V_{g} = 0.5 V_{b}. \]
Отсюда:
\[ V_{b} = \frac{0.25 V_{g}}{0.5} = 0.5 V_{g}. \]
Итог:
- скорость велосипедиста \( V_{b} = 0.5 V_{g} \),
- скорость бегуна \( V_{g} \) — неизвестна, но связана с \( V_{b} \).
Шаг 4. Найдем скорость бегуна \( V_{g} \)
Подставим \( V_{b} = 0.5 V_{g} \) в уравнение для \( S \):
\[ S = 0.5 (V_{b} + V_{g}) = 0.5 (0.5 V_{g} + V_{g}) = 0.5 \times 1.5 V_{g} = 0.75 V_{g}. \]
Знаем, что бегуну нужно 45 минут (0.75 часа), чтобы пройти весь путь \( S \). Тогда:
\[ S = V_{g} \times 0.75. \]
Но из предыдущего уравнения:
\[ S = 0.75 V_{g}. \]
Это совпадает, что подтверждает наши расчеты. Значит, скоростные отношения верны, и полный путь \( S \):
\[ S = 0.75 V_{g}. \]
Шаг 5. Найдем, за какое время бегун преодолеет все расстояние \( S \)
Время \( t \):
\[ t = \frac{S}{V_{g}}. \]
Подставим \( S = 0.75 V_{g} \):
\[ t = \frac{0.75 V_{g}}{V_{g}} = 0.75 \text{ часов} = 45 \textминут}. \]
Это совпадает с условием, что бегуну нужно 45 минут для прохождения полного расстояния.
Ответ:
Бегун преодолеет расстояние между пунктами за 45 минут.