Для решения задачи обозначим скорость второго велосипедиста через ( v ) км/ч. Тогда скорость первого велосипедиста будет ( v + 14 ) км/ч.
Зная, что оба велосипедиста преодолевают одинаковое расстояние в 140 км, можно записать время, которое каждый из них затрачивает на этот путь, через расстояние и скорость:
Время, затраченное вторым велосипедистом:
[ t_2 = \frac{140}{v} ]
Время, затраченное первым велосипедистом:
[ t_1 = \frac{140}{v + 14} ]
По условию задачи, первый велосипедист прибывает на финиш на 5 часов раньше второго. Это можно записать как:
[ t_2 - t_1 = 5 ]
Подставим выражения для ( t_2 ) и ( t_1 ) в это уравнение:
[ \frac{140}{v} - \frac{140}{v + 14} = 5 ]
Для решения этого уравнения приведем дроби к общему знаменателю:
[ \frac{140(v + 14) - 140v}{v(v + 14)} = 5 ]
Упростим числитель:
[ \frac{140v + 1960 - 140v}{v(v + 14)} = 5 ]
[ \frac{1960}{v(v + 14)} = 5 ]
Теперь умножим обе части уравнения на ( v(v + 14) ), чтобы избавиться от дроби:
[ 1960 = 5v(v + 14) ]
Раскроем скобки в правой части и получим квадратное уравнение:
[ 1960 = 5v^2 + 70v ]
Перенесем всё в одну сторону уравнения:
[ 5v^2 + 70v - 1960 = 0 ]
Разделим уравнение на 5 для упрощения:
[ v^2 + 14v - 392 = 0 ]
Теперь решим квадратное уравнение. Используем дискриминант:
[ D = b^2 - 4ac ]
[ D = 14^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-392) ]
[ D = 196 + 1568 ]
[ D = 1764 ]
Найдём корни уравнения:
[ v = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} ]
[ v = \frac{-14 \pm \sqrt{1764}}{2} ]
[ v = \frac{-14 \pm 42}{2} ]
Получаем два корня:
[ v = \frac{28}{2} = 14 ]
[ v = \frac{-56}{2} = -28 ]
Скорость не может быть отрицательной, поэтому:
[ v = 14 \, \text{км/ч} ]
Итак, скорость велосипедиста, пришедшего к финишу вторым, составляет 14 км/ч.