Для решения задачи, давайте сначала найдем ширину первого катка, а затем используем эту информацию для определения длины забора вокруг второго катка.
Длина первого катка составляет 150 м, а длина забора вокруг него (периметр) равна 400 м. Периметр прямоугольника рассчитывается по формуле:
\( P = 2 \cdot (L + W) \),
где \( L \) — длина, а \( W \) — ширина.
Подставляя известные значения, получаем:
\( 400 = 2 \cdot (150 + W) \).
Делим обе стороны уравнения на 2:
\( 200 = 150 + W \).
Теперь вычислим ширину \( W \):
\( W = 200 - 150 = 50 \) м.
Теперь мы знаем размеры первого катка: длина 150 м и ширина 50 м. Чтобы найти площадь первого катка, используем формулу:
\( S = L \cdot W = 150 \cdot 50 = 7500 \) м².
Второй каток имеет ту же площадь, то есть 7500 м², и его периметр равен \( \frac{1}{4} \) длины забора первого катка. Длина забора первого катка — 400 м, следовательно, периметр второго катка:
\( P_2 = \frac{1}{4} \cdot 400 = 100 \) м.
Теперь подставим периметр второго катка в формулу для прямоугольника:
\( 100 = 2 \cdot (L_2 + W_2) \).
Делим на 2:
\( 50 = L_2 + W_2 \).
Мы также знаем, что площадь второго катка равна 7500 м²:
\( S_2 = L_2 \cdot W_2 = 7500 \).
Теперь у нас есть система из двух уравнений:
- \( L_2 + W_2 = 50 \)
- \( L_2 \cdot W_2 = 7500 \)
Подставим \( W_2 = 50 - L_2 \) во второе уравнение:
\( L_2 \cdot (50 - L_2) = 7500 \).
Раскроем скобки:
\( 50L_2 - L_2^2 = 7500 \).
Перепишем уравнение в стандартной форме:
\( L_2^2 - 50L_2 + 7500 = 0 \).
Для решения этого квадратного уравнения воспользуемся формулой корней:
\( L_2 = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} \),
где \( a = 1 \), \( b = -50 \), \( c = 7500 \):
\( L_2 = \frac{50 \pm \sqrt{(-50)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 7500}}{2 \cdot 1} \),
\( L_2 = \frac{50 \pm \sqrt{2500 - 30000}}{2} \).
Здесь подкоренное выражение становится отрицательным, что говорит о том, что с заданными параметрами невозможно создать второй каток с той же площадью и меньшим периметром.
Таким образом, правильное решение имеет смысл только при условии, что периметр второго катка и площадь согласованы так, чтобы уравнения выполнялись. Мы можем утверждать, что с этими числами создание второго катка невозможно.
