Задание
Из пункта A в пункт B одновременно выехали два автомобиля. Первый проехал с постоянной скоростью весь путь. Второй проехал первую половину пути со скоростью 30 км/ч, а вторую половину пути — со скоростью, на 20 км/ч большей скорости первого, в результате чего прибыл в пункт В одновременно с первым автомобилем. Найдите скорость первого автомобиля. Ответ дайте в км/ч.
Решение
- Для решения данной задачи необходимо знать зависимость между расстоянием, скоростью и временем:
S = v*t, где S – расстояние пройденное за время t при скорости v.
Из этой зависимости можно спокойно выразить и время, и скорость.
- Возьмем расстояние между пунктами А и В за единицу, то есть S=1.
- Пусть х (км/ч) – скорость первого автомобиля. Тогда время, за которое прошел путь первый автомобиль, равно:
t1 = 1/x
- Известно, что второй автомобиль вторую половину пути прошел со скоростью на 20 км/ч больше, чем у первого автомобиля, то есть x+20 (км/ч) – скорость второго автомобиля на второй половине пути.
Первую половину пути второй автомобиль прошел со скоростью 30 км/ч.
- Тогда время, за которое прошел второй автомобиль весь путь, равно:
t2 = 0,5/(x+20)+0,5/30
- Известно, что автомобили выехали и приехали одновременно, то есть t1=t2. Получим уравнение:
1/x = 0,5/(x+20)+0,5/30
Осталось решить данное уравнение (приводим всё к общему знаменателю):
1/x = (0,5·30+0,5·(х+20))/30(х+20)
1/x = (15+0,5х+10)/30(х+20)
1/x = (25+0,5х)/30(х+20)
1/x-(25+0,5х)/30(х+20) = 0
(30(х+20)-х(25+0,5х))/30х(х+20) = 0
Дробь равна 0 только тогда, когда числитель равен 0:
30(х+20)-х(25+0,5х) = 0
30х+30·20-25х-0,5х2 = 0
-0,5х2+5х+600 = 0
х2-10-1200 = 0
Решим квадратное уравнение c помощью теоремы Виета или через дискриминант:
х1 = -30
х2 = 40
Известно, что скорость отрицательной быть не может, поэтому 40 км/ч – скорость первого автомобиля.
Ответ: 36
