Для решения задачи необходимо ввести несколько переменных и использовать основные формулы движения: ( S = vt ), где ( S ) — расстояние, ( v ) — скорость, ( t ) — время.
Пусть собственная скорость каждой лодки равна ( v ) км/ч. Скорость течения реки равна 3 км/ч.
- Лодка, идущая по течению, имеет общую скорость: ( v + 3 ) км/ч.
- Лодка, идущая против течения, имеет общую скорость: ( v - 3 ) км/ч.
Дано, что лодка, идущая по течению, до встречи шла 1,5 часа, а лодка, идущая против течения — 2 часа.
Для лодки, идущей по течению, расстояние до встречи будет:
[ (v + 3) \times 1,5 ]
Для лодки, идущей против течения, расстояние до встречи будет:
[ (v - 3) \times 2 ]
Сумма этих расстояний равна общему расстоянию между пунктами:
[ (v + 3) \times 1,5 + (v - 3) \times 2 = 57 ]
Раскроем скобки и упростим выражение:
[ 1,5v + 4,5 + 2v - 6 = 57 ]
[ 3,5v - 1,5 = 57 ]
Добавим 1,5 к обеим сторонам уравнения:
[ 3,5v = 58,5 ]
Теперь разделим обе стороны уравнения на 3,5:
[ v = \frac{58,5}{3,5} ]
[ v = 16,7 ]
Таким образом, собственная скорость каждой лодки равна 16,7 км/ч.
Теперь проверим правильность решения, подставив найденное значение скорости ( v ) обратно в исходные условия задачи:
Для лодки, идущей по течению:
[ (16,7 + 3) \times 1,5 = 19,7 \times 1,5 = 29,55 \text{ км} ]
Для лодки, идущей против течения:
[ (16,7 - 3) \times 2 = 13,7 \times 2 = 27,4 \text{ км} ]
Сумма этих расстояний:
[ 29,55 + 27,4 = 56,95 \text{ км} ]
Из-за округления собственных скоростей лодок до одного знака после запятой, результат близок к 57 км, что подтверждает правильность решения.