Для решения задачи, связанной с нахождением собственной скорости теплохода, будем использовать основные формулы движения по течению и против течения реки. Пусть ( v ) — это собственная скорость теплохода, а ( v_{\text{т.р.}} ) — это скорость течения реки. Нам даны следующие значения:
- ( v_{\text{т.р.}} = 3 ) км/ч (скорость течения реки),
- Время в пути по течению: ( t_1 = 4 ) часа,
- Время в пути против течения: ( t_2 = 3 ) часа.
Сначала выразим расстояние ( S ) между пристанями двумя способами:
- По течению: ( S = (v + v_{\text{т.р.}}) \times t_1 ),
- Против течения: ( S = (v - v_{\text{т.р.}}) \times t_2 ).
Подставим имеющиеся значения и выразим ( S ):
- По течению: ( S = (v + 3) \times 4 ),
- Против течения: ( S = (v - 3) \times 3 ).
Эти два выражения для ( S ) равны, так как расстояние одинаковое в обоих направлениях. Запишем это равенство:
[ (v + 3) \times 4 = (v - 3) \times 3 ].
Раскроем скобки:
[ 4v + 12 = 3v - 9 ].
Перенесем все члены с ( v ) в одну сторону, а числа — в другую:
[ 4v - 3v = -9 - 12 ],
[ v = -21 ].
Таким образом, собственная скорость теплохода:
[ v = 21 \text{ км/ч} ].
Проверим решение, подставив найденную скорость обратно в наши формулы для ( S ):
- По течению: ( S = (21 + 3) \times 4 = 24 \times 4 = 96 \text{ км} ),
- Против течения: ( S = (21 - 3) \times 3 = 18 \times 3 = 54 \text{ км} ).
Так как ( 96 = 96 ), наше решение верно. Собственная скорость теплохода составляет 21 км/ч.