Для нахождения скорости течения реки воспользуемся следующими данными и уравнениями:
- Скорость теплохода в стоячей воде ( v = 18 ) км/ч.
- Общее время в пути ( T = 3 ) часа.
- Путь по течению реки ( S_1 = 50 ) км.
- Путь против течения реки ( S_2 = 8 ) км.
- Скорость течения реки обозначим как ( u ) км/ч.
Теплоход движется по течению реки со скоростью ( v + u ), а против течения со скоростью ( v - u ).
Время, затрачиваемое на путь по течению, можно выразить как:
[ t_1 = \frac{S_1}{v + u} = \frac{50}{18 + u} ]
Время, затрачиваемое на путь против течения, можно выразить как:
[ t_2 = \frac{S_2}{v - u} = \frac{8}{18 - u} ]
Общее время в пути составляет:
[ t_1 + t_2 = T ]
[ \frac{50}{18 + u} + \frac{8}{18 - u} = 3 ]
Для решения этого уравнения приведем его к общему знаменателю:
[ \frac{50(18 - u) + 8(18 + u)}{(18 + u)(18 - u)} = 3 ]
[ \frac{900 - 50u + 144 + 8u}{324 - u^2} = 3 ]
[ 1044 - 42u = 972 - 3u^2 ]
[ 3u^2 - 42u + 72 = 0 ]
[ u^2 - 14u + 24 = 0 ]
Решим квадратное уравнение:
[ u = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} ]
[ u = \frac{14 \pm \sqrt{196 - 96}}{2} ]
[ u = \frac{14 \pm \sqrt{100}}{2} ]
[ u = \frac{14 \pm 10}{2} ]
Получаем два корня:
[ u_1 = \frac{24}{2} = 12 \, (\text{нереалистично, так как } u < v) ]
[ u_2 = \frac{4}{2} = 2 ]
Таким образом, скорость течения реки равна 2 км/ч.