Задача 9. Расстояние между пристанями A и B равно 120 км. Из A в B по течению реки отправился плот, а через час вслед за ним отправилась яхта, которая, прибыв в пункт B, тотчас повернула обратно и возвратилась в A. К этому времени плот прошел 24 км. Найдите скорость яхты в неподвижной воде, если скорость течения реки равна 2 км/ч. Ответ дайте в км/ч.

Ответ

ОТВЕТ: 22.

Решение

Пусть x км/ч – скорость яхты в неподвижной воде, тогда ее скорость по течению \(x + 2\) км/ч, а против течения \(x — 2\) км/ч.

v (км/ч) t (ч) S (км)
По течению \(x + 2\) \(\frac{{120}}{{x + 2}}\) 120
Против течения \(x — 2\) \(\frac{{120}}{{x — 2}}\) 120

Скорость плота равна скорости течения, то есть 2 км/ч. Следовательно, чтобы проплыть 24 км плот затратил \(\frac{{24}}{2} = 12\) часов. Так как яхта оправилась через 1 час после плота, то она была в пути 12–1=11 часов.

\(\frac{{120}}{{x + 2}} + \frac{{120}}{{x — 2}} = 11\,\,\,\, \Leftrightarrow \,\,\,\,\frac{{120\left( {x — 2} \right) + 120\left( {x + 2} \right)}}{{\left( {x + 2} \right)\left( {x — 2} \right)}} = 11\,\,\,\, \Leftrightarrow \,\,\,\,\frac{{240x}}{{{x^2} — 4}} = 11\,\,\,\, \Leftrightarrow \)

\( \Leftrightarrow \,\,\,\,11\left( {{x^2} — 4} \right) = 240x\,\,\,\, \Leftrightarrow \,\,\,\,11{x^2} — 240x — 44 = 0;\)

\(D = {240^2} + 4 \cdot 11 \cdot 44 = {4^2} \cdot {60^2} + {4^2} \cdot {11^2} = {4^2} \cdot \left( {3600 + 121} \right) = {4^2} \cdot 3721;\,\,\,\,\sqrt D  = 4 \cdot 61 = 244;\)\({x_1} = \frac{{240 + 244}}{{22}} = \frac{{484}}{{22}} = 22;\,\,\,\,{x_2} = \frac{{240 — 244}}{{22}} =  — \frac{2}{{11}}.\)

Так как \(x > 0\), то скорость яхты в неподвижной воде равна 22 км/ч.

Ответ: 22.