Для решения этой задачи введем переменные и воспользуемся основными формулами движения.
Пусть:
- ( v ) — скорость лодки в неподвижной воде (км/ч),
- ( v_c = 1 ) км/ч — скорость течения реки.
Тогда:
- Скорость лодки против течения: ( v - v_c = v - 1 ) км/ч,
- Скорость лодки по течению: ( v + v_c = v + 1 ) км/ч.
Определим время, затраченное на каждый участок пути. Пусть ( t_1 ) — время, затраченное на путь против течения, и ( t_2 ) — время на путь по течению.
Известно, что лодка прошла 168 км против течения и вернулась обратно, затратив на обратный путь на 2 часа меньше. Это можно записать в виде уравнений:
Время на путь против течения:
[ t_1 = \frac{168}{v - 1} ]
Время на путь по течению:
[ t_2 = \frac{168}{v + 1} ]
Из условия задачи известно, что ( t_2 = t_1 - 2 ). Подставим выражения для ( t_1 ) и ( t_2 ):
[ \frac{168}{v + 1} = \frac{168}{v - 1} - 2 ]
Решим это уравнение. Сначала избавимся от дробей, умножив обе части уравнения на ( (v + 1)(v - 1) ):
[ 168(v - 1) = 168(v + 1) - 2(v + 1)(v - 1) ]
Раскроем скобки:
[ 168v - 168 = 168v + 168 - 2(v^2 - 1) ]
Сократим одинаковые члены и упростим уравнение:
[ 168v - 168 = 168v + 168 - 2v^2 + 2 ]
[ -168 = 168 - 2v^2 + 2 ]
Сгруппируем и упростим:
[ -168 - 168 - 2 = -2v^2 ]
[ -338 = -2v^2 ]
Избавимся от отрицательных знаков, разделив обе части уравнения на -2:
[ 338 = 2v^2 ]
Разделим обе части уравнения на 2:
[ v^2 = 169 ]
Возьмем квадратный корень из обеих частей уравнения:
[ v = \sqrt{169} ]
[ v = 13 ]
Таким образом, скорость лодки в неподвижной воде равна 13 км/ч.
Ответ: 13 км/ч.