Для решения этой задачи обозначим скорость второго велосипедиста через ( v ) км/ч. Тогда скорость первого велосипедиста будет ( v + 3 ) км/ч.
Задача состоит в том, что первый велосипедист проезжает 60 км на 1 час быстрее, чем второй велосипедист. Это можно выразить уравнением времени, затраченного каждым велосипедистом на преодоление 60 км.
Время, которое затрачивает второй велосипедист на преодоление 60 км, равно ( \frac{60}{v} ) часов.
Время, которое затрачивает первый велосипедист на преодоление 60 км, равно ( \frac{60}{v + 3} ) часов.
По условию задачи, первый велосипедист проезжает 60 км на 1 час быстрее:
[
\frac{60}{v} - \frac{60}{v + 3} = 1
]
Теперь решим это уравнение. Начнем с приведения к общему знаменателю:
[
\frac{60(v + 3) - 60v}{v(v + 3)} = 1
]
Упростим числитель:
[
60v + 180 - 60v = 180
]
Теперь у нас осталось:
[
\frac{180}{v(v + 3)} = 1
]
Умножим обе стороны уравнения на ( v(v + 3) ) для избавления от дроби:
[
180 = v(v + 3)
]
Раскроем скобки:
[
180 = v^2 + 3v
]
Перенесем все на одну сторону уравнения:
[
v^2 + 3v - 180 = 0
]
Решим квадратное уравнение. Найдем дискриминант:
[
D = 3^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-180) = 9 + 720 = 729
]
Корень дискриминанта:
[
\sqrt{729} = 27
]
Теперь найдем корни уравнения:
[
v_1 = \frac{-3 + 27}{2} = \frac{24}{2} = 12
]
[
v_2 = \frac{-3 - 27}{2} = \frac{-30}{2} = -15
]
Поскольку скорость не может быть отрицательной, мы берем только положительное значение:
( v = 12 ) км/ч.
Это скорость второго велосипедиста. Следовательно, скорость первого велосипедиста:
( v + 3 = 12 + 3 = 15 ) км/ч.
Ответ: скорость второго велосипедиста — 12 км/ч, скорость первого велосипедиста — 15 км/ч.