Для того чтобы решить задачу, начнём с определения переменных и формулы для площади прямоугольника.
Обозначим:
- \( a \) — величина, на которую уменьшается большая сторона и соответственно увеличивается меньшая сторона.
- Исходные размеры прямоугольника: большая сторона \( 10 \) см и меньшая сторона \( 7 \) см.
После изменения размеры прямоугольника будут следующими:
- Новая большая сторона: \( 10 - a \) см
- Новая меньшая сторона: \( 7 + a \) см
Теперь найдем площадь \( S \) нового прямоугольника:
\[ S(a) = (10 - a)(7 + a) \]
Раскроем скобки:
\[ S(a) = 70 + 10a - 7a - a^2 = 70 + 3a - a^2 \]
Теперь у нас есть квадратная функция \( S(a) = -a^2 + 3a + 70 \). Чтобы найти значение \( a \), при котором площадь будет максимальной, нужно определить вершину параболы, описывающей эту функцию. Вершина параболы для функции \( ax^2 + bx + c \) находится по формуле:
\[ a_{max} = -\frac{b}{2a} \]
В нашем случае:
- \( a = -1 \)
- \( b = 3 \)
Подставим эти значения в формулу:
\[ a_{max} = -\frac{3}{2 \cdot (-1)} = \frac{3}{2} = 1.5 \]
Теперь проверим, что при \( a = 1.5 \) размеры сторон будут положительными:
- Новая большая сторона: \( 10 - 1.5 = 8.5 \) см
- Новая меньшая сторона: \( 7 + 1.5 = 8.5 \) см
Таким образом, прямоугольник будет квадратом со сторонами 8.5 см, и это не противоречит условиям задачи.
Таким образом, максимальная площадь полученного прямоугольника будет при \( a = 1.5 \) см.
