Чтобы найти наибольшую площадь прямоугольника с заданным периметром, сначала вспомним, что периметр P прямоугольника можно выразить через его длину a и ширину b следующим образом:
\[ P = 2(a + b) \]
В данном случае периметр равен 16 см:
\[ 2(a + b) = 16 \]
Если мы упростим это уравнение, мы получим:
\[ a + b = 8 \]
Теперь, чтобы выразить площадь S прямоугольника, используем формулу:
\[ S = a \cdot b \]
Из уравнения \( a + b = 8 \) мы можем выразить одну переменную через другую. Например, можно выразить b:
\[ b = 8 - a \]
Подставив это выражение в формулу площади, получаем:
\[ S = a \cdot (8 - a) \]
Теперь это выражение можно переписать как:
\[ S = 8a - a^2 \]
Это квадратное уравнение, и его график имеет форму параболы, направленной вниз. Наибольшая площадь будет достигнута в вершине этой параболы.
Вершина параболы, заданной уравнением \( S = -a^2 + 8a \), находится в точке:
\[ a_{max} = -\frac{b}{2a} = -\frac{8}{2(-1)} = 4 \]
Таким образом, \( a \) равен 4 см. Подставим это значение обратно, чтобы найти \( b \):
\[ b = 8 - a = 8 - 4 = 4 \]
Теперь можем вычислить площадь:
\[ S = a \cdot b = 4 \cdot 4 = 16 \text{ см}^2 \]
Таким образом, наибольшая площадь прямоугольника с периметром 16 см составляет 16 см².