川の上流にP地点、下流にQ地点があり、P地点とQ地点の間の距離は175kmです。船がP地点からQ地点へ下るのに14時間かかりました。帰りは静水時の速さを2倍にしたところ、Q地点からP地点へ上るのに10時間かかりました。この川の流速を求める問題です。

応用数学速さ方程式文章問題
2025/4/6

1. 問題の内容

川の上流にP地点、下流にQ地点があり、P地点とQ地点の間の距離は175kmです。船がP地点からQ地点へ下るのに14時間かかりました。帰りは静水時の速さを2倍にしたところ、Q地点からP地点へ上るのに10時間かかりました。この川の流速を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、船の静水時の速さをxx km/時、川の流速をyy km/時とします。
下りの場合、船の速さは静水時の速さ+流速なので、x+yx+y km/時となります。P地点からQ地点まで175kmを下るのに14時間かかるので、
14(x+y)=17514(x+y) = 175
上りの場合、船の速さは静水時の速さ-流速ですが、静水時の速さが2倍になっているので、2xy2x-y km/時となります。Q地点からP地点まで175kmを上るのに10時間かかるので、
10(2xy)=17510(2x-y) = 175
上記の2つの式を整理します。
14x+14y=17514x + 14y = 175
20x10y=17520x - 10y = 175
さらに整理すると、
2x+2y=252x + 2y = 25 (1)
4x2y=354x - 2y = 35 (2)
(1) + (2)より、
6x=606x = 60
x=10x = 10
これを(1)に代入すると、
2(10)+2y=252(10) + 2y = 25
20+2y=2520 + 2y = 25
2y=52y = 5
y=52=2.5y = \frac{5}{2} = 2.5
したがって、川の流速は2.5km/時です。

3. 最終的な答え

毎時(2.5)km

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