Чтобы найти среднюю скорость велосипедиста на протяжении всего пути, нам нужно учитывать всё время, которое он затратил на преодоление каждой части трассы, а также общий путь.
Давайте обозначим общую длину трассы как ( L ).
Путь делится на три равные части, каждая из которых составляет (\frac{L}{3}).
Для первой трети трассы ((\frac{L}{3})):
- Скорость ( v_1 = 12 ) км/ч
- Время ( t_1 ) можно найти, используя формулу ( t = \frac{s}{v} ):
[
t_1 = \frac{\frac{L}{3}}{12} = \frac{L}{36} \text{ часов}
]
Для второй трети трассы ((\frac{L}{3})):
- Скорость ( v_2 = 16 ) км/ч
- Время ( t_2 ):
[
t_2 = \frac{\frac{L}{3}}{16} = \frac{L}{48} \text{ часов}
]
Для последней трети трассы ((\frac{L}{3})):
- Скорость ( v_3 = 24 ) км/ч
- Время ( t_3 ):
[
t_3 = \frac{\frac{L}{3}}{24} = \frac{L}{72} \text{ часов}
]
Теперь найдём общее время ( T ), затраченное на весь путь:
[
T = t_1 + t_2 + t_3 = \frac{L}{36} + \frac{L}{48} + \frac{L}{72}
]
Чтобы сложить эти дроби, найдём общий знаменатель. Наименьший общий знаменатель для чисел 36, 48 и 72 — это 144. Преобразуем дроби к общему знаменателю:
[
\frac{L}{36} = \frac{4L}{144}, \quad \frac{L}{48} = \frac{3L}{144}, \quad \frac{L}{72} = \frac{2L}{144}
]
Теперь сложим эти дроби:
[
T = \frac{4L}{144} + \frac{3L}{144} + \frac{2L}{144} = \frac{9L}{144} = \frac{L}{16} \text{ часов}
]
Теперь, чтобы найти среднюю скорость ( v{\text{средн}} ), используем формулу:
[
v{\text{средн}} = \frac{\text{Общий путь}}{\text{Общее время}} = \frac{L}{\frac{L}{16}} = 16 \text{ км/ч}
]
Таким образом, средняя скорость велосипедиста на протяжении всего пути составляет 16 км/ч.