Для решения задачи обозначим:
- ( v ) — собственная скорость лодки (км/ч).
- ( u ) — скорость течения реки (км/ч).
Из условия задачи у нас есть две ситуации:
Лодка движется против течения:
- Время: 3 часа.
- Пройденное расстояние: ( 3(v - u) ).
Лодка движется по течению:
- Время: 2,5 часа.
- Пройденное расстояние: ( 2,5(v + u) ).
По условию, общее пройденное расстояние за эти два случая составляет 98 км:
[ 3(v - u) + 2,5(v + u) = 98. ]
Упростим это уравнение:
[ 3v - 3u + 2,5v + 2,5u = 98, ]
[ 5,5v - 0,5u = 98. ]
Теперь рассмотрим вторую часть условия:
- За 5 часов по течению лодка проходит: ( 5(v + u) ).
- За 4 часа против течения лодка проходит: ( 4(v - u) ).
По условию, разница между этими расстояниями составляет 36 км:
[ 5(v + u) = 4(v - u) + 36. ]
Упростим это уравнение:
[ 5v + 5u = 4v - 4u + 36, ]
[ 5v + 5u - 4v + 4u = 36, ]
[ v + 9u = 36. ]
Теперь у нас есть система уравнений:
- ( 5,5v - 0,5u = 98, )
- ( v + 9u = 36. )
Решим эту систему. Умножим второе уравнение на 0,5, чтобы упростить решение методом сложения:
[ 0,5v + 4,5u = 18. ]
Теперь вычтем это уравнение из первого:
[ (5,5v - 0,5u) - (0,5v + 4,5u) = 98 - 18, ]
[ 5v - 5u = 80, ]
[ v - u = 16. ]
Теперь у нас есть две простые системы:
- ( v - u = 16, )
- ( v + 9u = 36. )
Решим их:
Из первого уравнения:
[ v = u + 16. ]
Подставим в второе уравнение:
[ u + 16 + 9u = 36, ]
[ 10u + 16 = 36, ]
[ 10u = 20, ]
[ u = 2. ]
Теперь найдём ( v ):
[ v = 2 + 16 = 18. ]
Таким образом, собственная скорость лодки ( v = 18 ) км/ч, а скорость течения реки ( u = 2 ) км/ч.