Рассмотрим задачу и обозначим переменные:
- Пусть скорость второго автомобиля — \( v \) км/ч.
- Тогда скорость первого автомобиля — \( v + 9 \) км/ч.
- Время, за которое второй автомобиль проехал дистанцию 540 км, — \( t_2 \).
- Время первого автомобиля — \( t_1 \).
Из условия задачи:
- Первый прибыл на 2 часа раньше, значит: \[ t_1 = t_2 - 2 \]
Обозначим расстояние (540 км), тогда: \[ t_2 = \frac{540}{v} \] \[ t_1 = \frac{540}{v + 9} \]
По условию, разница во времени: \[ t_2 - t_1 = 2 \]
Подставляем выражения для времени: \[ \frac{540}{v} - \frac{540}{v + 9} = 2 \]
Рассмотрим это уравнение и решим его по шагам.
Шаг 1. Приведение к общему знаменателю:
\[ \frac{540(v + 9) - 540v}{v(v + 9)} = 2 \]
Раскроем числитель: \[ 540v + 540 \times 9 - 540v = 2 \times v(v + 9) \]
Это упрощается: \[ 540 \times 9 = 2v(v + 9) \]
Подставим значение \( 540 \times 9 \): \[ 4860 = 2v(v + 9) \]
Шаг 2. Раскроем скобки справа:
\[ 4860 = 2v^2 + 18v \]
Перенесем все в левую сторону уравнения: \[ 2v^2 + 18v - 4860 = 0 \]
Разделим все на 2 для упрощения: \[ v^2 + 9v - 2430 = 0 \]
Шаг 3. Решим квадратное уравнение:
Используем формулу дискриминанта: \[ D = 9^2 - 4 \times 1 \times (-2430) = 81 + 9720 = 9801 \]
Найдем корни: \[ v = \frac{-9 \pm \sqrt{9801}}{2} \]
Посчитаем \( \sqrt{9801} \): \[ \sqrt{9801} = 99 \]
Значения: \[ v = \frac{-9 \pm 99}{2} \]
Два варианта:
- \(\displaystyle v = \frac{-9 + 99}{2} = \frac{90}{2} = 45\)
- \(\displaystyle v = \frac{-9 - 99}{2} = \frac{-108}{2} = -54\)
Отрицательная скорость не имеет смысла, значит выбираем \( v = 45 \) км/ч.
Шаг 4. Найдём скорость первого автомобиля:
\[ v + 9 = 45 + 9 = 54 \text{ км/ч} \]
Ответ: скорость первого автомобиля — 54 км/ч.