Для решения этой задачи введем переменные и составим уравнения на основе приведенной информации.
Пусть скорость второго велосипедиста равна ( v ) км/ч. Тогда скорость первого велосипедиста будет ( v + 3 ) км/ч (так как он ехал на 3 км/ч быстрее).
Известно, что расстояние, которое преодолевают оба велосипедиста, равно 180 км.
Для второго велосипедиста время в пути будет равно:
[ t_2 = \frac{180}{v} ]
Для первого велосипедиста время в пути будет:
[ t_1 = \frac{180}{v + 3} ]
Также нам известно, что первый велосипедист прибыл к финишу на 3 часа раньше второго, то есть:
[ t_2 = t_1 + 3 ]
Подставим выражения для ( t_1 ) и ( t_2 ) в уравнение:
[ \frac{180}{v} = \frac{180}{v + 3} + 3 ]
Теперь решим это уравнение. Сначала избавимся от дробей, умножив обе стороны на ( v(v + 3) ):
[ 180(v + 3) = 180v + 3v(v + 3) ]
Раскроем скобки:
[ 180v + 540 = 180v + 3v^2 + 9v ]
Упростим уравнение, сократив ( 180v ) с обеих сторон:
[ 540 = 3v^2 + 9v ]
Перенесем все на одну сторону, чтобы получить квадратное уравнение:
[ 3v^2 + 9v - 540 = 0 ]
Упростим, разделив все уравнение на 3:
[ v^2 + 3v - 180 = 0 ]
Теперь решим это квадратное уравнение с помощью дискриминанта. Найдем дискриминант:
[ D = b^2 - 4ac = 3^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-180) = 9 + 720 = 729 ]
Корень из дискриминанта:
[ \sqrt{D} = \sqrt{729} = 27 ]
Теперь найдем корни уравнения:
[ v_1 = \frac{-b + \sqrt{D}}{2a} = \frac{-3 + 27}{2} = \frac{24}{2} = 12 ]
[ v_2 = \frac{-b - \sqrt{D}}{2a} = \frac{-3 - 27}{2} = \frac{-30}{2} = -15 ]
Скорость не может быть отрицательной, поэтому принимаем ( v = 12 ) км/ч.
Таким образом, скорость велосипедиста, пришедшего к финишу вторым, составляет 12 км/ч.