Для решения задачи сначала определим относительное движение велосипедиста относительно пешехода. Поскольку оба они движутся в одном направлении, мы можем найти скорость, с которой велосипедист приближается к пешеходу, вычитая скорость пешехода из скорости велосипедиста:
[ v{\text{относительная}} = v{\text{велосипедиста}} - v_{\text{пешехода}} = 15 \, \text{км/ч} - 5 \, \text{км/ч} = 10 \, \text{км/ч}. ]
Теперь, зная, что первоначально велосипедист отстает от пешехода на 3 км, мы можем найти время, которое потребуется велосипедисту, чтобы догнать пешехода. Для этого используем формулу, связывающую время, скорость и расстояние:
[ t = \frac{s}{v}, ]
где ( s = 3 \, \text{км} ) — начальное расстояние между велосипедистом и пешеходом, а ( v = 10 \, \text{км/ч} ) — относительная скорость.
Подставляя значения, получаем:
[ t = \frac{3 \, \text{км}}{10 \, \text{км/ч}} = 0{,}3 \, \text{ч}. ]
Теперь, чтобы определить, на каком расстоянии от пункта А велосипедист догонит пешехода, рассчитаем расстояние, которое проедет велосипедист за это время. Используем формулу:
[ s = v \times t, ]
где ( v = 15 \, \text{км/ч} ) — скорость велосипедиста, а ( t = 0{,}3 \, \text{ч} ).
Подставляя значения, получаем:
[ s = 15 \, \text{км/ч} \times 0{,}3 \, \text{ч} = 4{,}5 \, \text{км}. ]
Таким образом, велосипедист догонит пешехода на расстоянии 4,5 км от пункта А.