Задание 15 из 62Текстовые задачи

Линия №11 · Повышенный уровень

Теплоход проходит по течению реки до пункта назначения 48 км и после стоянки возвращается в пункт отправления. Найдите скорость теплохода в неподвижной воде, если скорость течения равна 4 км/ч, стоянка длится 5 часов, а в пункт отправления теплоход возвращается через 10 часов. Ответ дайте в км/ч.

Источник: Открытый банк заданий ФИПИ ↗ · FIPI ID: 4A4AB8

Ответ:

Показать ответ

Ответ: 20

Объяснение

Как решать это задание

Ключевая идея и подход к задаче

Это конкретная текстовая задача FIPI 4A4AB8. Из общего времени вычтем стоянку: на движение затрачено 10 − 5 = 5 часов. Далее каждое число подставляется только в ту величину, которую оно описывает.

Ключевая идея:

правильно записать скорости по и против течения, выразить времена участков и связать их условием задачи; основная модель этой карточки записана формулой ниже

\dfrac{48}{x + 4} + \dfrac{48}{x - 4} = 5

Пошаговый разбор

Пошаговое решение

Подробные вычисления, пояснения и ответ

Разберём именно эту задачу: введём неизвестную, выразим через неё остальные величины, подставим данные в формулу, решим уравнение и проверим, что ответ соответствует вопросу.

Математическая модель:

v_{\text{по}}=v_0+u,\qquad v_{\text{против}}=v_0-u,\qquad t=\dfrac{S}{v}

\dfrac{48}{x + 4} + \dfrac{48}{x - 4} = 5

v_0>u\ge0

Нужно найти: величину, указанную в вопросе условия; числовой результат 20 км/ч.

План решения: правильно записать скорости по и против течения, выразить времена участков и связать их условием задачи; основная модель этой карточки записана формулой ниже.

Движение по течению и против течения

v_{\text{по}}=v_0+u,\qquad v_{\text{против}}=v_0-u,\qquad t=\dfrac{S}{v}

К собственной скорости судна по течению прибавляется скорость течения, а против течения она вычитается. Время каждого участка равно S/v.

Шаг 1. Введём неизвестную и ограничения

Сначала переводим словесное условие на язык величин и фиксируем, какие значения должны быть положительными. Из общего времени вычтем стоянку: на движение затрачено 10 − 5 = 5 часов.

10 - 5 = 5

Шаг 2. Выразим связанные величины

Каждую зависимую величину выражаем через выбранную неизвестную по основной формуле этого типа задач. Скорости по течению и против течения отличаются от собственной скорости на скорость течения.

v_{\text{по}}=v_0+u,\qquad v_{\text{против}}=v_0-u,\qquad t=\dfrac{S}{v}

Шаг 3. Составим математическую модель

Подставляем выражения в одно равенство. Оно в точности передаёт указанную в условии сумму, разность времён, баланс вещества или общий путь. Основная формула здесь: К собственной скорости судна по течению прибавляется скорость течения, а против течения она вычитается. Время каждого участка равно S/v. Составим уравнение по времени: 48/(x + 4) + 48/(x − 4) = 5.

\dfrac{48}{x + 4} + \dfrac{48}{x - 4} = 5

Шаг 4. Решим уравнение или выполним вычисления

Преобразуем равенство последовательно: убираем знаменатели только с учётом ОДЗ, приводим подобные слагаемые и находим допустимое значение. После приведения дробей получаем положительный допустимый корень x = 20.

x = 20

Шаг 5. Ответим именно на вопрос задачи

Сверяем, какую именно величину просили найти: иногда найденная переменная относится к более медленному участнику, одной стороне пути или массе одного компонента. Следовательно, искомая скорость равна 20 км/ч.

\boxed{20\;\text{км/ч}}

Шаг 6. Проверим и запишем ответ

Проверяем знак, смысл и единицы результата. Официально проверенный ответ для этой карточки совпадает с полученным вычислением: 20.

\dfrac{48}{x + 4} + \dfrac{48}{x - 4} = 5

\boxed{20\;\text{км/ч}}

Если при подстановке нарушается ОДЗ или найдено значение другой величины, нужно вернуться к выбору неизвестной и последнему шагу.

Ответ:

20

Теория

Что нужно знать

Правила и свойства для этого типа задач

Движение по течению и против течения
К собственной скорости судна по течению прибавляется скорость течения, а против течения она вычитается. Время каждого участка равно S/v.
$v_{\text{по}}=v_0+u,\qquad v_{\text{против}}=v_0-u,\qquad t=\dfrac{S}{v}$
Уравнение именно этой задачи
Все числа из условия подставляются в одну модель; перед решением важно проверить, какая величина обозначена x.
$\dfrac{48}{x + 4} + \dfrac{48}{x - 4} = 5$
Допустимость и единицы
Скорости, времена, массы и производительности должны быть положительными, а ответ записывается в единицах из вопроса.
$x>0,\qquad \text{ответ}=20\;\text{км/ч}$

Открыть теорию по математике →

Самопроверка

Типичные ошибки

На что обратить внимание перед ответом

Перепутать знаки скоростей
По течению скорость увеличивается, против течения — уменьшается.
$v_{\text{по}}=v_0+u,\qquad v_{\text{против}}=v_0-u$
Убрать знаменатели без ОДЗ
Перед умножением дробного уравнения на выражения с x нужно исключить нулевые и отрицательные значения скоростей или производительностей.
$x>0,\qquad \text{знаменатели}\ne0$
Ответить не на тот вопрос
После решения уравнения ещё раз читаем вопрос и проверяем, относится ли x к искомому объекту.
$\dfrac{48}{x + 4} + \dfrac{48}{x - 4} = 5\quad\Longrightarrow\quad \boxed{20\;\text{км/ч}}$

Алгоритм

Как проверить себя

Короткий контрольный список перед ответом

Модель соответствует условию
Проверяем знаки, суммы и разности, а также то, что остановка или задержка учтена ровно один раз.
$\dfrac{48}{x + 4} + \dfrac{48}{x - 4} = 5$
Корень допустим
Отбрасываем значения, при которых скорость, время, масса или производительность неположительны либо знаменатель равен нулю.
$x>0,\qquad D_{\text{знаменателя}}\ne0$
Число и единицы проверены
Итог должен отвечать вопросу задачи и быть записан в требуемых единицах.
$\boxed{20\;\text{км/ч}}$

Тренировка

Продолжить подготовку

Банк задач, конструктор и пробный ЕГЭ

Все задания линии №11Перейти к списку и выбрать следующую задачу Банк по математикеВыбрать другой номер ЕГЭ Конструктор вариантаСобрать тренировочный вариант Пробный ЕГЭРешить задания в режиме экзамена