Ответ подготовлен нейросетью и может содержать ошибки
Объяснение и пошаговое решение
**1)**
Пусть $v$ км/ч — первоначальная скорость автомобиля ($v > 20$).
По условию задачи:
1) если автомобиль увеличит скорость на $20\text{ км/ч}$, то есть пойдет со скоростью $(v + 20)\text{ км/ч}$, за $2\text{ ч}$ он проедет путь $2(v + 20)\text{ км}$, который больше $180\text{ км}$:
$$
2(v + 20) > 180
$$
2) если он уменьшит скорость на $20\text{ км/ч}$, то есть пойдет со скоростью $(v - 20)\text{ км/ч}$, то за $3\text{ ч}$ он проедет путь $3(v - 20)\text{ км}$, который меньше $180\text{ км}$:
$$
3(v - 20) < 180
$$
Составим и решим систему неравенств:
$$
\begin{cases}
2(v + 20) > 180 \\
3(v - 20) < 180
\end{cases}
$$
Разделим первое неравенство на 2, а второе — на 3:
$$
\begin{cases}
v + 20 > 90 \\
v - 20 < 60
\end{cases}
$$
$$
\begin{cases}
v > 90 - 20 \\
v < 60 + 20
\end{cases}
$$
$$
\begin{cases}
v > 70 \\
v < 80
\end{cases}
$$
Отсюда получаем:
$$
70 < v < 80
$$
Ответ: скорость автомобиля больше $70\text{ км/ч}$, но меньше $80\text{ км/ч}$ ($v \in (70; 80)\text{ км/ч}$).
---
**2)**
Пусть $v$ км/ч — первоначальная скорость моторной лодки ($v > 2$).
По условию задачи:
1) при увеличении скорости на $3\text{ км/ч}$ за $3\text{ ч}$ лодка пройдет путь более $36\text{ км}$:
$$
3(v + 3) > 36
$$
2) при уменьшении скорости на $2\text{ км/ч}$ за $4\text{ ч}$ лодка не успеет проплыть все расстояние, то есть пройдет менее $36\text{ км}$:
$$
4(v - 2) < 36
$$
Составим и решим систему неравенств:
$$
\begin{cases}
3(v + 3) > 36 \\
4(v - 2) < 36
\end{cases}
$$
Разделим первое неравенство на 3, а второе — на 4:
$$
\begin{cases}
v + 3 > 12 \\
v - 2 < 9
\end{cases}
$$
$$
\begin{cases}
v > 12 - 3 \\
v < 9 + 2
\end{cases}
$$
$$
\begin{cases}
v > 9 \\
v < 11
\end{cases}
$$
Отсюда получаем:
$$
9 < v < 11
$$
Ответ: скорость моторной лодки больше $9\text{ км/ч}$, но меньше $11\text{ км/ч}$ ($v \in (9; 11)\text{ км/ч}$).
---
**3)**
Пусть начальное расстояние между мотоциклистами $S_0 = 7\text{ км}$.
Скорости мотоциклистов: $v_1 = 14\text{ км/ч}$, $v_2 = 16\text{ км/ч}$.
Пусть $t$ (ч) — искомое время движения ($t > 0$).
Рассмотрим все возможные направления движения:
### а) Мотоциклисты движутся в одном направлении
Скорость изменения расстояния равна разности их скоростей:
$v = 16 - 14 = 2\text{ км/ч}$.
1. **Впереди едет второй (более быстрый) мотоциклист со скоростью $16\text{ км/ч}$.**
В этом случае расстояние между ними непрерывно увеличивается по закону $S(t) = 7 + 2t$:
- Расстояние $10\text{ км}$:
$7 + 2t = 10 \implies 2t = 3 \implies t = 1{,}5\text{ ч}$.
- Расстояние $1\text{ км}$:
Уравнение $7 + 2t = 1 \implies 2t = -6$ не имеет положительных решений (расстояние изначально равно $7\text{ км}$ и только растет).
2. **Впереди едет первый (более медленный) мотоциклист со скоростью $14\text{ км/ч}$, а второй догоняет его.**
В этом случае расстояние сначала сокращается до нуля (встреча через $7 : 2 = 3{,}5\text{ ч}$), а затем второй обгоняет первого и начинает удаляться:
- Расстояние $10\text{ км}$:
Возможно только после обгона:
$2t - 7 = 10 \implies 2t = 17 \implies t = 8{,}5\text{ ч}$.
- Расстояние $1\text{ км}$:
Возможно дважды (до обгона и после обгона):
- до обгона: $7 - 2t = 1 \implies 2t = 6 \implies t = 3\text{ ч}$;
- после обгона: $2t - 7 = 1 \implies 2t = 8 \implies t = 4\text{ ч}$.
---
### б) Мотоциклисты движутся в разных направлениях
Скорость изменения расстояния равна сумме их скоростей:
$v = 14 + 16 = 30\text{ км/ч}$.
1. **Мотоциклисты разъезжаются в противоположные стороны (друг от друга).**
В этом случае расстояние увеличивается по закону $S(t) = 7 + 30t$:
- Расстояние $10\text{ км}$:
$7 + 30t = 10 \implies 30t = 3 \implies t = 0{,}1\text{ ч}$ ($6\text{ мин}$).
- Расстояние $1\text{ км}$:
Уравнение $7 + 30t = 1 \implies 30t = -6$ не имеет положительных решений.
2. **Мотоциклисты движутся навстречу друг другу.**
Они сближаются, встречаются через $t = \frac{7}{30}\text{ ч}$, после чего продолжают движение и удаляются друг от друга:
- Расстояние $10\text{ км}$:
Возможно только после встречи:
$30t - 7 = 10 \implies 30t = 17 \implies t = \frac{17}{30}\text{ ч}$ ($34\text{ мин}$).
- Расстояние $1\text{ км}$:
Возможно дважды (до встречи и после нее):
- до встречи: $7 - 30t = 1 \implies 30t = 6 \implies t = 0{,}2\text{ ч}$ ($12\text{ мин}$);
- после встречи: $30t - 7 = 1 \implies 30t = 8 \implies t = \frac{8}{30}\text{ ч} = \frac{4}{15}\text{ ч}$ ($16\text{ мин}$).
---
Ответ к пункту 3:
- **а) В одном направлении:**
- расстояние $10\text{ км}$: через $1{,}5\text{ ч}$ или через $8{,}5\text{ ч}$;
- расстояние $1\text{ км}$: через $3\text{ ч}$ или через $4\text{ ч}$.
- **б) В разных направлениях:**
- расстояние $10\text{ км}$: через $0{,}1\text{ ч}$ ($6\text{ мин}$) или через $\frac{17}{30}\text{ ч}$ ($34\text{ мин}$);
- расстояние $1\text{ км}$: через $0{,}2\text{ ч}$ ($12\text{ мин}$) или через $\frac{4}{15}\text{ ч}$ ($16\text{ мин}$).