Рассмотрим задачу более детально. Пусть ( v ) — собственная скорость катера в км/ч, а ( v_{\text{течения}} = 1 ) км/ч — скорость течения реки.
- Движение по течению:
Скорость катера по течению:
[ v{\text{по течению}} = v + v{\text{течения}} = v + 1. ]
Время, затраченное на путь по течению:
[ t_{\text{по течению}} = \frac{112}{v + 1}. ]
- Движение против течения:
Скорость катера против течения:
[ v{\text{против течения}} = v - v{\text{течения}} = v - 1. ]
Время, затраченное на путь против течения:
[ t_{\text{против течения}} = \frac{112}{v - 1}. ]
- Условие задачи:
По условию задачи известно, что катер прошел расстояние по течению на 1 час быстрее, чем обратный путь против течения:
[ t{\text{против течения}} = t{\text{по течению}} + 1. ]
Подставим выражения для времени:
[ \frac{112}{v - 1} = \frac{112}{v + 1} + 1. ]
- Решение уравнения:
Приведем обе части уравнения к общему знаменателю:
[ \frac{112}{v - 1} - \frac{112}{v + 1} = 1. ]
Найдем общий знаменатель и упростим:
[ \frac{112(v + 1) - 112(v - 1)}{(v - 1)(v + 1)} = 1. ]
Раскроем скобки в числителе:
[ \frac{112v + 112 - 112v + 112}{v^2 - 1} = 1. ]
Сократим:
[ \frac{224}{v^2 - 1} = 1. ]
Умножим обе части уравнения на ( v^2 - 1 ):
[ 224 = v^2 - 1. ]
Решим квадратное уравнение:
[ v^2 - 1 = 224. ]
[ v^2 = 225. ]
[ v = \sqrt{225}. ]
[ v = 15. ]
Таким образом, собственная скорость катера составляет ( 15 ) км/ч.
Проверка:
Время по течению:
[ t_{\text{по течению}} = \frac{112}{15 + 1} = \frac{112}{16} = 7 \text{ часа}. ]
Время против течения:
[ t_{\text{против течения}} = \frac{112}{15 - 1} = \frac{112}{14} = 8 \text{ часов}. ]
Разница во времени соответствует условию задачи:
[ 8 - 7 = 1 \text{ час}. ]
Таким образом, решение верно. Собственная скорость катера действительно составляет ( 15 ) км/ч.