#3121: Банк ФИПИ A08F25
Для решения задачи введем следующие обозначения:
- Пусть скорость моторной лодки в неподвижной воде равна \( v \) км/ч.
- Скорость течения реки равна \( 2 \) км/ч.
Условие задачи:
- Лодка прошла против течения 117 км, а затем вернулась обратно.
- Время, которое лодка затратила на обратный путь, на 4 часа меньше, чем время, которое она затратила на путь против течения.
Время, которое затрачивает лодка:
1. Время на путь против течения:
- При движении против течения лодка движется с эффективной скоростью \( v - 2 \) км/ч (так как скорость течения отнимается от скорости лодки).
- Время на путь против течения:
\[
t_{\text{вверх}} = \frac{117}{v - 2}
\]
2. Время на путь по течению:
- При движении по течению лодка движется с эффективной скоростью \( v + 2 \) км/ч.
- Время на путь по течению:
\[
t_{\text{вниз}} = \frac{117}{v + 2}
\]
### Уравнение по условию задачи:
Из условия задачи известно, что время на обратный путь (по течению) на 4 часа меньше, чем время на путь против течения. То есть:
\[
t_{\text{вверх}} = t_{\text{вниз}} + 4
\]
Подставляем выражения для \( t_{\text{вверх}} \) и \( t_{\text{вниз}} \):
\[
\frac{117}{v - 2} = \frac{117}{v + 2} + 4
\]
Решение уравнения:
1. Умножим обе части уравнения на \( (v - 2)(v + 2) \), чтобы избавиться от дробей:
\[
117(v + 2) = 117(v - 2) + 4(v - 2)(v + 2)
\]
2. Раскроем скобки:
\[
117v + 234 = 117v - 234 + 4(v^2 - 4)
\]
3. Сократим одинаковые слагаемые \( 117v \) с обеих сторон:
\[
234 = -234 + 4(v^2 - 4)
\]
4. Упростим уравнение:
\[
234 = -234 + 4v^2 - 16
\]
\[
234 + 234 + 16 = 4v^2
\]
\[
484 = 4v^2
\]
5. Разделим обе части уравнения на 4:
\[
v^2 = 121
\]
6. Извлекаем квадратный корень:
\(
v = \sqrt{121} = 11
\)
Ответ:
Скорость лодки в неподвижной воде составляет 11 км/ч.