Задачи на движение по прямой и окружности
Больше разборов вы найдете на моем ютуб-канале! Не забудьте подписаться!
Задание 435
Велосипедист выехал с постоянной скоростью из города $$A$$ в город $$B$$, расстояние между которыми равно $$112$$ км. На следующий день он отправился обратно в $$A$$, увеличив скорость на $$9$$ км/ч. По пути он сделал остановку на $$4$$ часа, в результате чего затратил на обратный путь столько же времени, сколько на путь из $$A$$ в $$B$$. Найдите скорость велосипедиста на пути из $$B$$ в $$A$$.
Задание 7089
Велосипедист выехал с постоянной скоростью из города $$A$$ в город $$B$$, расстояние между которыми равно $$117$$ км. На следующий день он отправился обратно в $$A$$ со скоростью на $$4$$ км/ч больше прежней. По дороге он сделал остановку на $$4$$ часа. В результате велосипедист затратил на обратный путь столько же времени, сколько на путь из $$A$$ в $$B$$. Найдите скорость велосипедиста на пути из $$B$$ в $$A$$. Ответ дайте в км/ч.
1. Пусть скорость из $$A$$ в $$B$$ равна $$v$$ км/ч, тогда обратно $$(v + 4)$$ км/ч.
2. Время пути из $$A$$ в $$B$$: $$\frac{117}{v}$$ ч.
3. Время обратного пути (без остановки): $$\frac{117}{v + 4}$$ ч.
4. С учётом остановки: $$\frac{117}{v + 4} + 4 = \frac{117}{v}$$.
5. Умножаем на $$v(v + 4)$$: $$117v + 4v(v + 4) = 117(v + 4)$$.
6. $$117v + 4v^2 + 16v = 117v + 468 \Rightarrow 4v^2 + 16v - 468 = 0 \Rightarrow v^2 + 4v - 117 = 0$$.
7. По теореме Виета: $$v = 9$$ (так как $$9 \cdot (-13) = -117$$ и $$9 + (-13) = -4$$).
8. Скорость из $$B$$ в $$A$$: $$9 + 4 = 13$$ км/ч.
Ответ: $$13$$
Задание 7087
Велосипедист выехал с постоянной скоростью из города $$A$$ в город $$B$$, расстояние между которыми равно $$126$$ км. На следующий день он отправился обратно со скоростью на $$5$$ км/ч больше прежней. По дороге он сделал остановку на $$5$$ часов. В результате он затратил на обратный путь столько же времени, сколько на путь из $$A$$ в $$B$$. Найдите скорость велосипедиста на пути из $$A$$ в $$B$$. Ответ дайте в км/ч.
1. Пусть скорость из $$A$$ в $$B$$ равна $$v$$ км/ч, тогда обратно $$(v + 5)$$ км/ч.
2. Время пути из $$A$$ в $$B$$: $$\frac{126}{v}$$ ч.
3. Время обратного пути (без остановки): $$\frac{126}{v + 5}$$ ч.
4. С учётом остановки: $$\frac{126}{v + 5} + 5 = \frac{126}{v}$$.
5. Умножаем на $$v(v + 5)$$: $$126v + 5v(v + 5) = 126(v + 5)$$.
6. $$126v + 5v^2 + 25v = 126v + 630 \Rightarrow 5v^2 + 25v - 630 = 0 \Rightarrow v^2 + 5v - 126 = 0$$.
7. По теореме Виета: $$v = 9$$ (так как $$9 \cdot (-14) = -126$$ и $$9 + (-14) = -5$$).
Ответ: $$9$$
Задание 4377
Велосипедист выехал с постоянной скоростью из города $$A$$ в город $$B$$, расстояние между которыми равно $$180$$ км. На следующий день он отправился обратно со скоростью на $$8$$ км/ч больше прежней. По дороге он сделал остановку на $$8$$ часов. В результате он затратил на обратный путь столько же времени, сколько на путь из $$A$$ в $$B$$. Найдите скорость велосипедиста на пути из $$A$$ в $$B$$. Ответ дайте в км/ч.
Больше разборов вы найдете на моем ютуб-канале! Не забудьте подписаться!
Пусть х - скорость первого дня
$$\frac{180}{x}-\frac{180}{x+8}=8$$
$$\frac{22,5}{x}-\frac{22,5}{x+8}=1$$
$$22,5x+180-22,5x=x^{2}+8x$$
$$x^{2}+8x-180=0$$ $$D=64+720=784$$
$$x_{1}=\frac{-8+28}{2}=10$$
$$x_{2}<0$$
Задание 7093
Два велосипедиста одновременно отправились в $$140$$-километровый пробег. Первый ехал со скоростью на $$4$$ км/ч большей, чем скорость второго, и прибыл к финишу на $$4$$ часа раньше второго. Найдите скорость велосипедиста, пришедшего к финишу первым. Ответ дайте в км/ч.
1. Пусть скорость второго $$v$$ км/ч, тогда первого $$(v + 4)$$ км/ч.
2. Время второго: $$\frac{140}{v}$$ ч, первого: $$\frac{140}{v + 4}$$ ч.
3. Уравнение: $$\frac{140}{v} - \frac{140}{v + 4} = 4$$.
4. Умножаем на $$v(v + 4)$$: $$140(v + 4) - 140v = 4v(v + 4)$$.
5. $$140v + 560 - 140v = 4v^2 + 16v \Rightarrow 4v^2 + 16v - 560 = 0 \Rightarrow v^2 + 4v - 140 = 0$$.
6. По теореме Виета: $$v = 10$$ (так как $$10 \cdot (-14) = -140$$ и $$10 + (-14) = -4$$).
7. Скорость первого: $$10 + 4 = 14$$ км/ч.
Ответ: $$14$$
Задание 7097
Два велосипедиста одновременно отправились в $$154$$-километровый пробег. Первый ехал со скоростью на $$3$$ км/ч большей, чем скорость второго, и прибыл к финишу на $$3$$ часа раньше второго. Найдите скорость велосипедиста, пришедшего к финишу вторым. Ответ дайте в км/ч.
1. Пусть скорость второго $$v$$ км/ч, тогда первого $$(v + 3)$$ км/ч.
2. Время второго: $$\frac{154}{v}$$ ч, первого: $$\frac{154}{v + 3}$$ ч.
3. Уравнение: $$\frac{154}{v} - \frac{154}{v + 3} = 3$$.
4. Умножаем на $$v(v + 3)$$: $$154(v + 3) - 154v = 3v(v + 3)$$.
5. $$154v + 462 - 154v = 3v^2 + 9v \Rightarrow 3v^2 + 9v - 462 = 0 \Rightarrow v^2 + 3v - 154 = 0$$.
6. По теореме Виета: $$v = 11$$ (так как $$11 \cdot (-14) = -154$$ и $$11 + (-14) = -3$$).
Ответ: $$11$$
Задание 4593
Два велосипедиста одновременно отправились в $$60$$ - километровый пробег. Первый ехал со скоростью, на $$10$$ км/ч большей, чем скорость второго, и прибыл к финишу на $$3$$ час раньше второго. Найдите скорость велосипедиста, пришедшего к финишу вторым. Ответ дайте в км/ч.
Путь х км/ч - скорость второго, тогда х+10 км/ч - скорость первого, тогда, время первого $$t_{1}=\frac{60}{x+10}$$ часов, $$t_{2}=\frac{60}{x}$$ часов - время второго. При этом второй ехал на 3 часа дольше, то есть : $$\frac{60}{x}-\frac{60}{x+10}=3|*\frac{x(x+10)}{3}\Leftrightarrow$$$$20x+200-20x=x^{2}+10x\Leftrightarrow$$$$x^{2}+10x-200=0\Rightarrow$$$$\left\{\begin{matrix}x_{1}+x_{2}=-10\\x_{1}*x_{2}=-200 \end{matrix}\right.\Leftrightarrow$$$$\left[\begin{matrix}x_{1}=-20\\x_{2}=10\end{matrix}\right.$$. Скорость не может быть отрицательной, следовательно, скорость второго составляла 10 км/ч.
Задание 7078
Дорога между пунктами $$A$$ и $$B$$ состоит из подъёма и спуска, а её длина равна $$15$$ км. Путь из $$A$$ в $$B$$ занял у туриста $$7$$ часов, из которых $$4$$ часа ушло на спуск. Найдите скорость туриста на спуске, если она больше скорости на подъёме на $$2$$ км/ч. Ответ дайте в км/ч.
1. Время на подъём: $$7 - 4 = 3$$ ч.
2. Пусть скорость на подъёме $$v$$ км/ч, тогда на спуске $$(v + 2)$$ км/ч.
3. Расстояние на подъёме: $$3v$$, на спуске: $$4(v + 2)$$.
4. Уравнение: $$3v + 4(v + 2) = 15$$.
5. $$3v + 4v + 8 = 15 \Rightarrow 7v = 7 \Rightarrow v = 1$$ км/ч.
6. Скорость на спуске: $$1 + 2 = 3$$ км/ч.
Ответ: $$3$$
Задание 476
Из $$A$$ в $$B$$ одновременно выехали два автомобилиста. Первый проехал с постоянной скоростью весь путь. Второй проехал первую половину пути со скоростью $$55$$ км/ч, а вторую половину пути проехал со скоростью, большей скорости первого на $$6$$ км/ч, в результате чего прибыл в $$B$$ одновременно с первым автомобилистом. Найдите скорость первого автомобилиста.
Задание 7109
Из городов $$A$$ и $$B$$ навстречу друг другу одновременно выехали мотоциклист и велосипедист. Мотоциклист приехал в город $$B$$ на $$10$$ часов раньше, чем велосипедист приехал в город $$A$$, а встретились они через $$3$$ часа $$45$$ минут после выезда. Сколько часов затратил на путь из города $$B$$ в город $$A$$ велосипедист?
1. Пусть расстояние между городами $$S$$ км, скорость мотоциклиста $$v_1$$, велосипедиста $$v_2$$.
2. Время до встречи: $$3$$ ч $$45$$ мин = $$\frac{15}{4}$$ ч. Тогда $$\frac{15}{4}(v_1 + v_2) = S$$.
3. Время мотоциклиста до $$B$$: $$\frac{S}{v_1}$$, велосипедиста до $$A$$: $$\frac{S}{v_2}$$.
4. По условию: $$\frac{S}{v_2} - \frac{S}{v_1} = 10$$.
5. Из второго уравнения: $$S = \frac{15}{4}(v_1 + v_2)$$.
6. Подставляем: $$\frac{15(v_1 + v_2)}{4v_2} - \frac{15(v_1 + v_2)}{4v_1} = 10$$.
7. Пусть $$k = \frac{v_1}{v_2}$$, тогда $$\frac{15(k + 1)}{4} - \frac{15(k + 1)}{4k} = 10$$.
8. $$\frac{15(k + 1)(k - 1)}{4k} = 10 \Rightarrow 15(k^2 - 1) = 40k \Rightarrow 3k^2 - 8k - 3 = 0$$.
9. $$k = 3$$ (так как $$k > 0$$).
10. Тогда $$v_1 = 3v_2$$, $$S = \frac{15}{4} \cdot 4v_2 = 15v_2$$.
11. Время велосипедиста: $$\frac{S}{v_2} = \frac{15v_2}{v_2} = 15$$ ч.
Ответ: $$15$$
Задание 7100
Из пункта $$A$$ в пункт $$B$$, расстояние между которыми $$40$$ км, одновременно выехали автомобилист и велосипедист. За час автомобилист проезжает на $$65$$ км больше, чем велосипедист. Определите скорость велосипедиста, если известно, что он прибыл в пункт $$B$$ на $$2$$ часа $$10$$ минут позже автомобилиста. Ответ дайте в км/ч.
1. Пусть скорость велосипедиста $$v$$ км/ч, тогда автомобилиста $$(v + 65)$$ км/ч.
2. Время велосипедиста: $$\frac{40}{v}$$ ч, автомобилиста: $$\frac{40}{v + 65}$$ ч.
3. Разница во времени: $$2$$ ч $$10$$ мин = $$\frac{13}{6}$$ ч.
4. Уравнение: $$\frac{40}{v} - \frac{40}{v + 65} = \frac{13}{6}$$.
5. Умножаем на $$v(v + 65)$$: $$40(v + 65) - 40v = \frac{13}{6}v(v + 65)$$.
6. $$2600 = \frac{13}{6}v^2 + \frac{845}{6}v \Rightarrow v^2 + 65v - 1200 = 0$$.
7. По теореме Виета: $$v = 15$$ (так как $$15 \cdot (-80) = -1200$$ и $$15 + (-80) = -65$$).
Ответ: $$15$$
Задание 7074
Первые $$120$$ км автомобиль ехал со скоростью $$60$$ км/ч, следующие $$200$$ км – со скоростью $$100$$ км/ч, а затем $$160$$ км – со скоростью $$120$$ км/ч. Найдите среднюю скорость автомобиля на протяжении всего пути. Ответ дайте в км/ч.
1. Время на каждом участке: $$\frac{120}{60} = 2$$ ч, $$\frac{200}{100} = 2$$ ч, $$\frac{160}{120} = \frac{4}{3}$$ ч.
2. Общий путь: $$120 + 200 + 160 = 480$$ км.
3. Общее время: $$2 + 2 + \frac{4}{3} = 4 + \frac{4}{3} = \frac{16}{3}$$ ч.
4. Средняя скорость: $$\frac{480}{\frac{16}{3}} = 480 \cdot \frac{3}{16} = 30 \cdot 3 = 90$$ км/ч.
Ответ: $$90$$
Задание 866
Первый велосипедист выехал из посёлка по шоссе со скоростью $$24$$ км/ч. Через час после него со скоростью $$21$$ км/ч из того же посёлка в том же направлении выехал второй велосипедист, а ещё через час — третий. Найдите скорость третьего велосипедиста, если сначала он догнал второго, а через $$9$$ часа после этого догнал первого.
Задание 7073
Первый час автомобиль ехал со скоростью $$100$$ км/ч, следующие два часа – со скоростью $$85$$ км/ч, а затем три часа – со скоростью $$60$$ км/ч. Найдите среднюю скорость автомобиля на протяжении всего пути. Ответ дайте в км/ч.
1. Общий путь: $$100 \cdot 1 + 85 \cdot 2 + 60 \cdot 3 = 100 + 170 + 180 = 450$$ км.
2. Общее время: $$1 + 2 + 3 = 6$$ ч.
3. Средняя скорость: $$\frac{450}{6} = 75$$ км/ч.
Ответ: $$75$$
Задание 824
По двум параллельным железнодорожным путям в одном направлении следуют пассажирский и товарный поезда, скорости которых равны соответственно $$100$$ км/ч и $$80$$ км/ч. Длина товарного поезда равна $$2100$$ метрам. Найдите длину пассажирского поезда, если время, за которое он прошёл мимо товарного поезда, равно $$7,5$$ мин. Ответ дайте в метрах.
Скорость обгона пассажирским поездом товарного составляет $$100-80=20$$ км/ч. Товарный поезд имеет длину 2100 метров или 2,1 км. В задаче сказано, что пассажирский поезд прошел мимо товарного за 7,5 минут (за $$\frac{7,5}{60}$$ часа) со скоростью 20 км/ч. То есть была пройдена вся длина товарного поезда и еще длина самого пассажирского поезда. Обозначим через $$x$$ длину пассажирского поезда, тогда расстояние равное $$x+2,1$$ было пройдено за $$\frac{7,5}{60}=\frac{1}{8}$$ часа со скоростью 20 км/ч. Получаем уравнение
$$(x+2,1):\frac{1}{8}=20$$
$$(x+2,1)\cdot8=20$$
$$8x+16,8=20$$
$$8x=3,2$$
$$x=\frac{3,2}{8}=0,4$$
То есть длина пассажирского поезда равна 0,4 км или 400 метров.