Давайте решим эту задачу, используя алгебраические уравнения.
Пусть скорость второго пешехода равна ( v ) км/ч. Тогда скорость первого пешехода равна ( v + 1 ) км/ч, так как он двигался на 1 км/ч быстрее.
Теперь запишем время, затраченное каждым пешеходом на преодоление пути в 12 км. Время равно расстоянию, деленному на скорость. Для второго пешехода это будет:
[
t_2 = \frac{12}{v}
]
Для первого пешехода:
[
t_1 = \frac{12}{v + 1}
]
По условию задачи, первый пешеход прошел этот путь на 24 минуты быстрее, чем второй. Заметим, что 24 минуты равны 0.4 часа. Таким образом, у нас получается уравнение:
[
t_2 - t_1 = 0.4
]
Подставим выражения для ( t_1 ) и ( t_2 ):
[
\frac{12}{v} - \frac{12}{v + 1} = 0.4
]
Теперь решим это уравнение. Приведем левую часть к общему знаменателю:
[
\frac{12(v + 1) - 12v}{v(v + 1)} = 0.4
]
Упростим числитель:
[
\frac{12v + 12 - 12v}{v(v + 1)} = 0.4
]
Получаем:
[
\frac{12}{v(v + 1)} = 0.4
]
Умножим обе части уравнения на ( v(v + 1) ), чтобы избавиться от дроби:
[
12 = 0.4v(v + 1)
]
Разделим обе стороны на 0.4:
[
30 = v(v + 1)
]
Получаем квадратное уравнение:
[
v^2 + v - 30 = 0
]
Решим это уравнение с помощью дискриминанта. Дискриминант ( D ) равен:
[
D = b^2 - 4ac = 1^2 - 4 \times 1 \times (-30) = 1 + 120 = 121
]
Поскольку дискриминант является полным квадратом, уравнение имеет два действительных корня:
[
v = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{-1 \pm \sqrt{121}}{2} = \frac{-1 \pm 11}{2}
]
Таким образом, получаем два корня:
- ( v = \frac{10}{2} = 5 )
- ( v = \frac{-12}{2} = -6 )
Так как скорость не может быть отрицательной, принимаем ( v = 5 ) км/ч.
Следовательно, скорость второго пешехода равна 5 км/ч, а скорость первого пешехода равна ( 5 + 1 = 6 ) км/ч.