Для решения этой задачи обозначим скорость второго велосипедиста через ( v ) км/ч. Тогда скорость первого велосипедиста будет ( v + 2 ) км/ч.
Далее, обозначим время, затраченное вторым велосипедистом на пробег, через ( t ) часов. Тогда время, затраченное первым велосипедистом, будет ( t - 2 ) часов, так как первый велосипедист прибыл к финишу на 2 часа раньше второго.
Теперь используем формулу для расчета времени в пути:
[ \text{время} = \frac{\text{расстояние}}{\text{скорость}} ]
Для второго велосипедиста:
[ t = \frac{80}{v} ]
Для первого велосипедиста:
[ t - 2 = \frac{80}{v + 2} ]
Теперь мы имеем два уравнения:
- ( t = \frac{80}{v} )
- ( t - 2 = \frac{80}{v + 2} )
Подставим первое уравнение во второе:
[ \frac{80}{v} - 2 = \frac{80}{v + 2} ]
Умножим обе стороны уравнения на ( v(v + 2) ), чтобы избавиться от дробей:
[ 80(v + 2) - 2v(v + 2) = 80v ]
Раскроем скобки и упростим:
[ 80v + 160 - 2v^2 - 4v = 80v ]
Сократим ( 80v ) с обеих сторон:
[ 160 - 2v^2 - 4v = 0 ]
Упростим уравнение, разделив его на 2:
[ 80 - v^2 - 2v = 0 ]
Перепишем уравнение в стандартной форме:
[ v^2 + 2v - 80 = 0 ]
Решим квадратное уравнение с помощью дискриминанта:
[ D = b^2 - 4ac ]
где ( a = 1 ), ( b = 2 ), ( c = -80 ):
[ D = 2^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-80) ]
[ D = 4 + 320 ]
[ D = 324 ]
Найдем корни уравнения:
[ v = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} ]
[ v = \frac{-2 \pm \sqrt{324}}{2} ]
[ v = \frac{-2 \pm 18}{2} ]
Получаем два значения для ( v ):
[ v_1 = \frac{16}{2} = 8 ]
[ v_2 = \frac{-20}{2} = -10 ]
Скорость не может быть отрицательной, поэтому:
[ v = 8 ]
Таким образом, скорость второго велосипедиста составляет 8 км/ч. Поскольку первый велосипедист ехал со скоростью на 2 км/ч большей, его скорость составляет:
[ v + 2 = 8 + 2 = 10 \text{ км/ч} ]
Следовательно, скорость велосипедиста, пришедшего к финишу первым, равна 10 км/ч.