一艘船在逆流中行駛 30 公里,順流行駛 44 公里,共用時 10 小時。在 13 小時內,它可以逆流行駛 40 公里,順流行駛 55 公里。確定水流速度和船在靜水中的速度。


已知:一艘船在逆流中行駛 30 公里,順流行駛 44 公里,共用時 10 小時。在 13 小時內,它可以逆流行駛 40 公里,順流行駛 55 公里。

要求:求水流速度和船在靜水中的速度。

解答
設水流速度為 $x\ km/hr$

設船在靜水中的速度為 $y\ km/hr$

逆流速度 $=y−x\ km/hr$
順流速度 $=y+x\ km/hr$

$時間=\frac{速度}{距離}$
船在逆流中行駛 30 公里,順流行駛 44 公里,共用時 10 小時。

所用時間 $=\frac{30}{y−x} +\frac{44}{y+x}$
 $\Rightarrow 10= \frac{30}{y−x} +\frac{44}{y+x}$      ................. $( 1)$

船在逆流中行駛 40 公里,順流行駛 55 公里,共用時 13 小時。

所用時間 $=\frac{40}{y-x}+\frac{55}{y+x}$

​$\Rightarrow 13 =\frac{40}{y-x}+\frac{55}{y+x}$         ................. $( 2)$


令 $\frac{1}{y-x}=u$ 和 $\frac{1}{y+x}=v$

由 $( 1)$ 和 $( 2)$,

$30u+44v=10$          ................... $( 3)$

$40u+55v=13$          .....................$( 4)$

將方程 $( 3)$ 乘以 4,方程 $( 4)$ 乘以 3,

$120u+176v=40$         ........... $( 5)$

$120u+165v=39$           ........... $( 6)$

從 $( 5)$ 中減去 $( 6)$,

$176v−165v=40−39$

11v=1

$v=\frac{1}{11}$

 $\Rightarrow \frac{1}{y+x}=\frac{1}{11}$
$y+x=11$                     .................... $( 7)$

由方程 $( 3)$,

$30u=10−44v$

$30u=10−44\times \frac{1}{11}$

$30u=10−4=6$

$\Rightarrow u=\frac{6}{30}$

$\Rightarrow u=\frac{1}{5}$

$\Rightarrow y−x=5$      ............... $( 8)$

將 $( 7)$ 和 $( 8)$ 相加,得到,

$2y=16$

$y=8$

由方程 $( 7)$,

$x=11−y$

$x=11−8=3$

因此,水流速度 $=x=3\ km/hr$,船在靜水中的速度 $=y=8\ km/hr$

更新於: 2022年10月10日

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