Для решения этой задачи введем обозначения и используем уравнения движения.
Пусть скорость первого катера равна ( v ) км/ч. Тогда скорость второго катера будет ( v + 8 ) км/ч.
Первый катер отправился на один час раньше второго и прошел расстояние 38,5 км. Второй катер догнал его, также пройдя 38,5 км.
Обозначим время в пути первого катера как ( t ) часов. Тогда время в пути второго катера будет ( t - 1 ) час, поскольку он вышел на час позже.
Теперь составим уравнения для каждого катера, основанные на формуле расстояния ( \text{Расстояние} = \text{Скорость} \times \text{Время} ).
Для первого катера:
[ v \times t = 38.5 ]
Для второго катера:
[ (v + 8) \times (t - 1) = 38.5 ]
Теперь у нас есть система из двух уравнений:
- ( vt = 38.5 )
- ( (v + 8)(t - 1) = 38.5 )
Из первого уравнения выразим ( t ):
[ t = \frac{38.5}{v} ]
Подставим выражение для ( t ) во второе уравнение:
[ (v + 8) \left(\frac{38.5}{v} - 1\right) = 38.5 ]
Раскроем скобки:
[ (v + 8) \left(\frac{38.5 - v}{v}\right) = 38.5 ]
Упростим выражение:
[ \frac{(v + 8)(38.5 - v)}{v} = 38.5 ]
Умножим обе стороны на ( v ) для избавления от дроби:
[ (v + 8)(38.5 - v) = 38.5v ]
Раскроем скобки:
[ 38.5v + 308 - v^2 - 8v = 38.5v ]
Упростим уравнение:
[ -v^2 - 8v + 308 = 0 ]
Решим квадратное уравнение:
[ v^2 + 8v - 308 = 0 ]
Используем дискриминант для нахождения корней:
[ D = b^2 - 4ac = 8^2 - 4 \times 1 \times (-308) = 64 + 1232 = 1296 ]
Найдем корни уравнения:
[ v_1, v_2 = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{-8 \pm 36}{2} ]
Рассчитаем значения:
[ v_1 = \frac{-8 + 36}{2} = \frac{28}{2} = 14 ]
[ v_2 = \frac{-8 - 36}{2} = \frac{-44}{2} = -22 ]
Отрицательное значение скорости невозможно, поэтому принимаем ( v = 14 ) км/ч.
Таким образом, скорость первого катера составляет 14 км/ч, а скорость второго катера:
[ v + 8 = 14 + 8 = 22 ] км/ч.
Ответ: скорость первого катера 14 км/ч, скорость второго катера 22 км/ч.