Для решения задачи необходимо использовать формулу для скорости, времени и расстояния. Время можно выразить через расстояние и скорость. Рассмотрим шаги, которые помогут найти собственную скорость моторной лодки.
- Определение переменных:
- Обозначим собственную скорость моторной лодки как V (км/ч).
- Скорость течения реки равна 2 км/ч.
- Расстояния: по течению - 28 км, против течения - 25 км, по озеру - 54 км.
- Расчет времени:
- Время, необходимое для прохождения 28 км по течению (V + 2):
t1 = 28 / (V + 2).
- Время, необходимое для прохождения 25 км против течения (V - 2):
t2 = 25 / (V - 2).
- Время, необходимое для прохождения 54 км по озеру (V):
t3 = 54 / V.
- Составление уравнения:
- По условию задачи, время, затраченное на 28 км по течению и 25 км против течения, равно времени, затраченному на 54 км по озеру. Таким образом, можно записать уравнение:
- t1 + t2 = t3.
- Подстановка значений:
- Подставляем выражения для времени:
- 28 / (V + 2) + 25 / (V - 2) = 54 / V.
- Решение уравнения:
- Умножим обе стороны уравнения на V(V + 2)(V - 2), чтобы избавиться от знаменателей:
- 28V(V - 2) + 25V(V + 2) = 54(V + 2)(V - 2).
- Раскроем скобки и упростим уравнение:
- 28V^2 - 56V + 25V^2 + 50V = 54(V^2 - 4).
- Соберем все члены в одну сторону:
- 53V^2 - 6V - 216 = 0.
- Решим квадратное уравнение с помощью дискриминанта:
- D = (-6)^2 - 4 * 53 * (-216).
- После вычислений получим два возможных значения для V.
- Находим собственную скорость:
- Определим положительное значение V, которое будет соответствовать физическому смыслу задачи.
Таким образом, собственная скорость моторной лодки береговой охраны будет равна найденному положительному значению V.