Давайте внимательно разберем задачу и решим ее поэтапно.
Дано:
- Первый участок дороги: 150 км, скорость: \( v \) (неизвестная, которую нужно найти).
- Второй участок дороги: 240 км, скорость: \( v + 5 \) км/ч.
- Общее время в пути: 5 часов.
Найти: первоначальную скорость \( v \).
Шаг 1. Запишем уравнение для времени на каждом участке
Время на первом участке: \[ t_1 = \frac{150}{v} \]
Время на втором участке: \[ t_2 = \frac{240}{v + 5} \]
Общее время: \[ t_1 + t_2 = 5 \text{ часов} \]
Подставим: \[ \frac{150}{v} + \frac{240}{v + 5} = 5 \]
Шаг 2. Решим полученное уравнение
Упростим уравнение: \[ \frac{150}{v} + \frac{240}{v + 5} = 5 \]
Домножим обе части уравнения на \( v (v + 5) \), чтобы избавиться от знаменателей: \[ 150 (v + 5) + 240 v = 5 v (v + 5) \]
Раскроем скобки: \[ 150 v + 150 \times 5 + 240 v = 5 v^2 + 25 v \]
Вычислим \( 150 \times 5 = 750 \): \[ 150 v + 750 + 240 v = 5 v^2 + 25 v \]
Объединим подобные слагаемые по \( v \): \[ (150 v + 240 v) + 750 = 5 v^2 + 25 v \]
Суммируем: \[ 390 v + 750 = 5 v^2 + 25 v \]
Перенесем все в одну сторону уравнения: \[ 0 = 5 v^2 + 25 v - 390 v - 750 \]
Упростим: \[ 0 = 5 v^2 - 365 v - 750 \]
Разделим все уравнение на 5: \[ 0 = v^2 - 73 v - 150 \]
Шаг 3. Решим квадратное уравнение
Общее уравнение: \[ v^2 - 73 v - 150 = 0 \]
Дискриминант: \[ D = ( -73 )^2 - 4 \times 1 \times (-150) = 5329 + 600 = 5929 \]
Найдем корни: \[ v = \frac{73 \pm \sqrt{5929}}{2} \]
Посчитаем \(\sqrt{5929}\): \[ \sqrt{5929} = 77 \]
Тогда: \[ v = \frac{73 \pm 77}{2} \]
Рассмотрим два варианта:
- \( v = \frac{73 + 77}{2} = \frac{150}{2} = 75 \)
- \( v = \frac{73 - 77}{2} = \frac{-4}{2} = -2 \)
Поскольку скорость не может быть отрицательной, выбираем:
\[ \boxed{v = 75 \text{ км/ч}} \]
Ответ:
Первоначальная скорость автомобиля — 75 км/ч.
Если нужно — я могу пояснить подробнее любой шаг.