Для решения этой задачи обозначим скорость грузовика через ( v ) км/ч. Тогда, скорость легкового автомобиля будет ( v + 20 ) км/ч.
Пусть время, за которое грузовик проехал расстояние от города А до города В, равно ( t ) часам. Тогда, время, за которое легковой автомобиль проехал это же расстояние, будет ( t - \frac{5}{60} ) часов, так как легковой автомобиль пришел на 5 минут (или ( \frac{5}{60} ) часа) раньше грузовика.
Из условия известно, что грузовик выехал на 10 минут (или ( \frac{10}{60} = \frac{1}{6} ) часа) раньше легкового автомобиля. Значит, легковой автомобиль был в пути ( t - \frac{1}{6} ) часов.
Для грузовика:
[ v \cdot t = 30 ]
Для легкового автомобиля:
[ (v + 20) \cdot \left( t - \frac{5}{60} \right) = 30 ]
Теперь у нас есть два уравнения:
- ( v \cdot t = 30 )
- ( (v + 20) \cdot \left( t - \frac{5}{60} \right) = 30 )
Из первого уравнения выразим время ( t ):
[ t = \frac{30}{v} ]
Подставим ( t ) во второе уравнение:
[ (v + 20) \cdot \left( \frac{30}{v} - \frac{5}{60} \right) = 30 ]
Приведем выражение в скобках к общему знаменателю:
[ \frac{30}{v} - \frac{1}{12} = \frac{360 - v}{12v} ]
Тогда уравнение примет вид:
[ (v + 20) \cdot \frac{360 - v}{12v} = 30 ]
Умножим обе части уравнения на ( 12v ), чтобы избавиться от знаменателя:
[ (v + 20) \cdot (360 - v) = 360v ]
Раскроем скобки:
[ 360v + 7200 - v^2 - 20v = 360v ]
Сократим ( 360v ) по обе стороны уравнения и приведем подобные члены:
[ 7200 - v^2 - 20v = 0 ]
Перенесем все члены в одну сторону уравнения:
[ v^2 + 20v - 7200 = 0 ]
Это квадратное уравнение. Найдем его корни с помощью дискриминанта:
[ D = 20^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-7200) = 400 + 28800 = 29200 ]
Вычислим корни уравнения:
[ v = \frac{-20 \pm \sqrt{29200}}{2} ]
[ \sqrt{29200} \approx 170.88 ]
Таким образом, корни уравнения:
[ v_1 = \frac{-20 + 170.88}{2} \approx 75.44 ]
[ v_2 = \frac{-20 - 170.88}{2} \approx -95.44 ]
Скорость не может быть отрицательной, поэтому:
[ v \approx 75.44 \text{ км/ч} ]
Скорость легкового автомобиля:
[ v + 20 = 75.44 + 20 = 95.44 \text{ км/ч} ]
Таким образом, скорость легковой машины составляет примерно 95.44 км/ч.