Решим уравнение: \[\frac{3}{x-5} + \frac{8}{x} = 2\]
Приведем дроби к общему знаменателю:
\[\frac{3x + 8(x-5)}{x(x-5)} = 2\]
\[\frac{3x + 8x - 40}{x^2 - 5x} = 2\]
\[\frac{11x - 40}{x^2 - 5x} = 2\]
Умножим обе части на \(x^2 - 5x\):
\[11x - 40 = 2(x^2 - 5x)\]
\[11x - 40 = 2x^2 - 10x\]
Перенесем все в правую часть:
\[2x^2 - 10x - 11x + 40 = 0\]
\[2x^2 - 21x + 40 = 0\]
Решим квадратное уравнение через дискриминант:
\[D = (-21)^2 - 4 \cdot 2 \cdot 40 = 441 - 320 = 121\]
\[x_1 = \frac{21 + \sqrt{121}}{2 \cdot 2} = \frac{21 + 11}{4} = \frac{32}{4} = 8\]
\[x_2 = \frac{21 - \sqrt{121}}{2 \cdot 2} = \frac{21 - 11}{4} = \frac{10}{4} = 2.5\]
Ответ: x = 8 и x = 2.5
Пусть \(v\) – собственная скорость катера. Тогда скорость катера против течения реки равна \(v - 3\), а по течению \(v + 3\). Время, затраченное на путь против течения, равно \(\frac{12}{v-3}\), а на путь по течению – \(\frac{5}{v+3}\). Общее время равно сумме этих времен:
\[t = \frac{12}{v-3} + \frac{5}{v+3}\]
Время, затраченное на путь по озеру, равно \(\frac{18}{v}\). По условию эти времена равны:
\[\frac{12}{v-3} + \frac{5}{v+3} = \frac{18}{v}\]
Приведем к общему знаменателю:
\[\frac{12(v+3) + 5(v-3)}{(v-3)(v+3)} = \frac{18}{v}\]
\[\frac{12v + 36 + 5v - 15}{v^2 - 9} = \frac{18}{v}\]
\[\frac{17v + 21}{v^2 - 9} = \frac{18}{v}\]
Умножим крест-накрест:
\[v(17v + 21) = 18(v^2 - 9)\]
\[17v^2 + 21v = 18v^2 - 162\]
\[v^2 - 21v - 162 = 0\]
Найдем дискриминант:
\[D = (-21)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-162) = 441 + 648 = 1089\]
\[v_1 = \frac{21 + \sqrt{1089}}{2} = \frac{21 + 33}{2} = \frac{54}{2} = 27\]
\[v_2 = \frac{21 - \sqrt{1089}}{2} = \frac{21 - 33}{2} = \frac{-12}{2} = -6\]
Так как скорость не может быть отрицательной, то собственная скорость катера равна 27 км/ч.
Ответ: 27 км/ч