Давайте подробно разберем задачу.
Дано:
- Расстояние до города: \(S = 30\, \text{км}\)
- Первый турист идет быстрее второго на 1 км/ч.
- Первый турист приезжает на 1 час раньше второго, т.е. разница во времени составляет 1 час.
Обозначим:
- Скорость второго туриста: \(v\) км/ч
- Скорость первого туриста: \(v + 1\) км/ч
Шаг 1. Записываем формулы времени в пути
Время пути для второго туриста: \[ t_2 = \frac{S}{v} = \frac{30}{v} \]
Время пути для первого туриста: \[ t_1 = \frac{S}{v + 1} = \frac{30}{v + 1} \]
Шаг 2. Используем условие разницы во времени
Первый турист приезжает на 1 час раньше, значит: \[ t_2 - t_1 = 1 \] Подставим выражения для времени: \[ \frac{30}{v} - \frac{30}{v + 1} = 1 \]
Шаг 3. Решаем уравнение
Объединим левую часть в один дробь: \[ \frac{30(v + 1) - 30v}{v(v + 1)} = 1 \]
Раскроем числитель: \[ \frac{30v + 30 - 30v}{v(v + 1)} = 1 \]
Упростим числитель: \[ \frac{30}{v(v + 1)} = 1 \]
Теперь умножим обе части уравнения на \(v(v + 1)\): \[ 30 = v(v + 1) \]
Раскроем скобки: \[ 30 = v^2 + v \]
Шаг 4. Решение квадратного уравнения
Перенесем все в левую сторону: \[ v^2 + v - 30 = 0 \]
Найдем корни уравнения: \[ v = \frac{-1 \pm \sqrt{1^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-30)}}{2 \cdot 1} \] \[ v = \frac{-1 \pm \sqrt{1 + 120}}{2} \] \[ v = \frac{-1 \pm \sqrt{121}}{2} \] \[ v = \frac{-1 \pm 11}{2} \]
Варианты:
- \(v = \frac{-1 + 11}{2} = \frac{10}{2} = 5\)
- \(v = \frac{-1 - 11}{2} = \frac{-12}{2} = -6\)
Поскольку скорость не может быть отрицательной, принимаем: \[ v = 5\, \text{км/ч} \]
Ответ:
Вторая турист движется со скоростью 5 км/ч.