Для решения этой задачи введем обозначения для скоростей велосипедистов. Пусть скорость первого велосипедиста будет ( v ) км/ч, тогда скорость второго будет ( v - 4 ) км/ч. Также, мы знаем, что первый велосипедист прибыл к финишу на 4 часа раньше второго.
Оба велосипедиста проехали одинаковое расстояние 77 км. Таким образом, время, затраченное первым велосипедистом на пробег, будет равно ( \frac{77}{v} ) часов, а время, затраченное вторым велосипедистом, будет равно ( \frac{77}{v-4} ) часов. Согласно условию задачи, второй велосипедист прибыл на 4 часа позже первого, следовательно, мы имеем уравнение:
[
\frac{77}{v-4} - \frac{77}{v} = 4
]
Для решения этого уравнения найдем общий знаменатель и приведем уравнение к виду:
[
\frac{77v - 77(v-4)}{v(v-4)} = 4
]
Упростим числитель:
[
77v - 77v + 308 = 4v(v-4)
]
[
308 = 4v^2 - 16v
]
[
4v^2 - 16v - 308 = 0
]
Теперь решим это квадратное уравнение. Для этого упростим уравнение, разделив все коэффициенты на 4:
[
v^2 - 4v - 77 = 0
]
Применим формулу для корней квадратного уравнения:
[
v = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}
]
где (a = 1), (b = -4), и (c = -77):
[
v = \frac{-(-4) \pm \sqrt{(-4)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-77)}}{2 \cdot 1}
]
[
v = \frac{4 \pm \sqrt{16 + 308}}{2}
]
[
v = \frac{4 \pm \sqrt{324}}{2}
]
[
v = \frac{4 \pm 18}{2}
]
Отсюда, (v = \frac{4 + 18}{2} = 11) (отрицательный корень не имеет смысла в данной задаче, так как скорость не может быть отрицательной).
Таким образом, скорость первого велосипедиста составляет 11 км/ч.