Чтобы найти площадь прямоугольного треугольника, зная длину гипотенузы и радиус вписанной окружности, вы можете использовать следующую формулу:
Площадь треугольника \( S \) можно выразить через радиус вписанной окружности \( r \) и полупериметр \( p \) следующим образом:
\[ S = r \times p \]
Где полупериметр \( p \) можно выразить как:
\[ p = \frac{a + b + c}{2} \]
где \( a \) и \( b \) — катеты, а \( c \) — гипотенуза (в нашем случае, 6 см).
Также для прямоугольного треугольника существует связь между радиусом вписанной окружности, катетами и гипотенузой:
\[ r = \frac{a + b - c}{2} \]
Подставляя известные значения, мы можем выразить один из катетов через другой. Давайте перепишем уравнение для радиуса:
\[ 1 = \frac{a + b - 6}{2} \]
Умножив обе стороны на 2, получаем:
\[ 2 = a + b - 6 \]
Таким образом:
\[ a + b = 8 \]
Теперь у нас есть две переменные \( a \) и \( b \), и мы можем выразить \( b \) через \( a \):
\[ b = 8 - a \]
Используя теорему Пифагора для прямоугольного треугольника:
\[ a^2 + b^2 = c^2 \]
Подставим \( b = 8 - a \) и \( c = 6 \):
\[ a^2 + (8 - a)^2 = 6^2 \]
Раскроем скобки:
\[ a^2 + (64 - 16a + a^2) = 36 \]
Соберем все члены:
\[ 2a^2 - 16a + 64 - 36 = 0 \]
Упрощаем:
\[ 2a^2 - 16a + 28 = 0 \]
Разделим все коэффициенты на 2:
\[ a^2 - 8a + 14 = 0 \]
Теперь находим корни уравнения с помощью дискриминанта:
\[ D = b^2 - 4ac = (-8)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 14 = 64 - 56 = 8 \]
Корни находятся по формуле:
\[ a = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} \]
Подставим значения:
\[ a = \frac{8 \pm \sqrt{8}}{2} = \frac{8 \pm 2\sqrt{2}}{2} = 4 \pm \sqrt{2} \]
Теперь найдём \( b \):
\[ b = 8 - a = 4 \mp \sqrt{2} \]
Теперь, когда мы нашли \( a \) и \( b \), можем найти площадь треугольника:
\[ S = \frac{1}{2} \times a \times b \]
Подставим найденные значения \( a \) и \( b \):
\[ S = \frac{1}{2} \times (4 + \sqrt{2}) \times (4 - \sqrt{2}) = \frac{1}{2} \times (16 - 2) = \frac{1}{2} \times 14 = 7 \text{ см}^2 \]
Таким образом, площадь прямоугольного треугольника составляет \( 7 \text{ см}^2 \).