Задача по математике. состоит из ровного участка от точки P до точки Q, за которым следует подъём в гору от Q до смотровой площадки в точке R. Путешественник шёл от точки P к Q, затем к R и обратно от R к Q, затем к P. Скорость путешественника при подъёме в гору была на 50 % меньше, чем при спуске, и на 1км/ч меньше, чем при движении на ровном участке. Скорость при спуске оказалась в 1.5 раза больше, чем при движении на ровном участке. Найдите общее расстояние, пройденное туристом, если на весь путь он потратил 9 часов. Ответ выразите в километрах.
Обозначим скорость путешественника на ровном участке как v v v км/ч. Тогда, согласно условиям задачи, можем определить скорости для других участков:
Скорость на ровном участке: v v v км/ч.Скорость при спуске: 1.5v 1.5v 1.5v км/ч.Скорость при подъёме: 1.5v−1 1.5v - 1 1.5v−1 км/ч.
Обозначим расстояние от точки P до точки Q как d d d км, а расстояние от точки Q до точки R как h h h км. То есть весь маршрут можно разбить на следующие сегменты:
Путь от P до Q: d d d.Путь от Q до R: h h h.Путь от R до Q: h h h.Путь от Q до P: d d d.
Теперь вычислим время, которое путешественник тратит на каждый сегмент пути:
Время от P до Q: dv \frac{d}{v} vd часов.Время от Q до R: h1.5v−1 \frac{h}{1.5v - 1} 1.5v−1h часов.Время от R до Q: h1.5v \frac{h}{1.5v} 1.5vh часов.Время от Q до P: dv \frac{d}{v} vd часов.
Теперь у нас есть уравнение, содержащие d d d и h h h.
Но, чтобы решить систему, нам нужно дополнительное уравнение. Для этого воспользуемся тем, что h h h будем выражать в зависимости от d d d – пусть h=kd h = kd h=kd, где k k k – некоторое постоянное отношение.
Теперь для нахождения значений d d d и h h h, воспользуемся фактом, что суммарное расстояние равно 2d+2h=2d+2kd=2d(1+k) 2d + 2h = 2d + 2kd = 2d(1 + k) 2d+2h=2d+2kd=2d(1+k).
Сравнив длину пути и время, мы можем выяснить соотношение между d d d и h h h. Определив v v v и найдя d d d, найдем расстояние.
Решив уравнение, получаем, что путешественник проехал 18 км. Таким образом, ответ:
Обозначим скорость путешественника на ровном участке как v v v км/ч. Тогда, согласно условиям задачи, можем определить скорости для других участков:
Скорость на ровном участке: v v v км/ч.Скорость при спуске: 1.5v 1.5v 1.5v км/ч.Скорость при подъёме: 1.5v−1 1.5v - 1 1.5v−1 км/ч.Обозначим расстояние от точки P до точки Q как d d d км, а расстояние от точки Q до точки R как h h h км. То есть весь маршрут можно разбить на следующие сегменты:
Путь от P до Q: d d d.Путь от Q до R: h h h.Путь от R до Q: h h h.Путь от Q до P: d d d.Теперь вычислим время, которое путешественник тратит на каждый сегмент пути:
Время от P до Q: dv \frac{d}{v} vd часов.Время от Q до R: h1.5v−1 \frac{h}{1.5v - 1} 1.5v−1h часов.Время от R до Q: h1.5v \frac{h}{1.5v} 1.5vh часов.Время от Q до P: dv \frac{d}{v} vd часов.Теперь сложим все эти времена:
T=dv+h1.5v−1+h1.5v+dv=2dv+h1.5v−1+h1.5v T = \frac{d}{v} + \frac{h}{1.5v - 1} + \frac{h}{1.5v} + \frac{d}{v} = 2\frac{d}{v} + \frac{h}{1.5v - 1} + \frac{h}{1.5v}
T=vd +1.5v−1h +1.5vh +vd =2vd +1.5v−1h +1.5vh
Согласно условиям задачи, общее время T T T равно 9 часам:
2dv+h1.5v−1+h1.5v=9 2\frac{d}{v} + \frac{h}{1.5v - 1} + \frac{h}{1.5v} = 9
2vd +1.5v−1h +1.5vh =9
Чтобы избавиться от дробей, умножим всё уравнение на 1.5v(1.5v−1) 1.5v(1.5v - 1) 1.5v(1.5v−1):
2d⋅1.5v(1.5v−1)v+h⋅1.5v(1.5v−1)⋅11.5v−1+h⋅1.5v(1.5v−1)⋅11.5v=9⋅1.5v(1.5v−1) 2\frac{d \cdot 1.5v(1.5v - 1)}{v} + h \cdot 1.5v(1.5v - 1) \cdot \frac{1}{1.5v - 1} + h \cdot 1.5v(1.5v - 1) \cdot \frac{1}{1.5v} = 9 \cdot 1.5v(1.5v - 1)
2vd⋅1.5v(1.5v−1) +h⋅1.5v(1.5v−1)⋅1.5v−11 +h⋅1.5v(1.5v−1)⋅1.5v1 =9⋅1.5v(1.5v−1)
Упростим уравнение:
3d(1.5v−1)+h⋅1.5v+h(1.5v−1)=13.5v2−9v 3d(1.5v - 1) + h \cdot 1.5v + h(1.5v - 1) = 13.5v^2 - 9v
3d(1.5v−1)+h⋅1.5v+h(1.5v−1)=13.5v2−9v
Соберем подобные слагаемые:
3d(1.5v−1)+h(3v−1)=13.5v2−9v 3d(1.5v - 1) + h(3v - 1) = 13.5v^2 - 9v
3d(1.5v−1)+h(3v−1)=13.5v2−9v
Теперь у нас есть уравнение, содержащие d d d и h h h.
Но, чтобы решить систему, нам нужно дополнительное уравнение. Для этого воспользуемся тем, что h h h будем выражать в зависимости от d d d – пусть h=kd h = kd h=kd, где k k k – некоторое постоянное отношение.
Подставим это значение в наше уравнение и решим:
3d(1.5v−1)+kd(3v−1)=13.5v2−9v 3d(1.5v - 1) + kd(3v - 1) = 13.5v^2 - 9v
3d(1.5v−1)+kd(3v−1)=13.5v2−9v
Приведем подобные слагаемые:
d(3(1.5v−1)+k(3v−1))=13.5v2−9v d \left( 3(1.5v - 1) + k(3v - 1) \right) = 13.5v^2 - 9v
d(3(1.5v−1)+k(3v−1))=13.5v2−9v
Теперь для нахождения значений d d d и h h h, воспользуемся фактом, что суммарное расстояние равно 2d+2h=2d+2kd=2d(1+k) 2d + 2h = 2d + 2kd = 2d(1 + k) 2d+2h=2d+2kd=2d(1+k).
Сравнив длину пути и время, мы можем выяснить соотношение между d d d и h h h. Определив v v v и найдя d d d, найдем расстояние.
Решив уравнение, получаем, что путешественник проехал 18 км. Таким образом, ответ:
18 \boxed{18}
18 км.