Моторная лодка спустилась по течению реки на 28 км и тотчас же вернулась назад; на путь туда и обратно ей потребовалось 7 часов. Найти скорость движения лодки в стоячей воде, если известно, что вода в реке движется со скоростью 3 км/ч. Решить с помощью системы уравнения
Обозначим скорость лодки в стоячей воде как (v) км/ч.
При движении вниз по течению реки скорость лодки будет (v + 3) км/ч, а при движении вверх по течению - (v - 3) км/ч.
Составим уравнение по времени:
[ \frac{28}{v + 3} + \frac{28}{v - 3} = 7]
Умножим обе части уравнения на ( (v + 3)(v - 3)) чтобы избавиться от знаменателей:
[ 28(v - 3) + 28(v + 3) = 7(v + 3)(v - 3)]
Отсюда получаем:
[ 28v - 84 + 28v + 84 = 7(v^2 - 9)]
[ 56v = 7v^2 - 63]
[7v^2 - 56v - 63 = 0]
Решим это квадратное уравнение с помощью дискриминанта:
[D = (-56)^2 - 4 \cdot 7 \cdot (-63) = 3136 + 1764 = 4900]
[v = \frac{56 \pm \sqrt{4900}}{14}]
[v = \frac{56 \pm 70}{14}]
[v_1 = \frac{56 + 70}{14} = \frac{126}{14} = 9]
[v_2 = \frac{56 - 70}{14} = \frac{-14}{14} = -1]
Ответ: скорость движения лодки в стоячей воде равна 9 км/ч.