Для решения этой задачи обозначим стороны исходного прямоугольника как \( a \) и \( b \), где \( a \) и \( b \) – целые числа, измеряемые в сантиметрах. Мы знаем, что одно измерение увеличивают на 99 см, а другое уменьшают на 1 см. Тогда новые размеры прямоугольника будут \( (a + 99) \) и \( (b - 1) \).
Площадь исходного прямоугольника равна \( S_1 = a \cdot b \). Площадь нового прямоугольника равна \( S_2 = (a + 99) \cdot (b - 1) \).
Условие задачи гласит, что площадь нового прямоугольника меньше площади исходного:
\[ (a + 99) \cdot (b - 1) < a \cdot b \]
Раскроем скобки в неравенстве:
\[ ab - a + 99b - 99 < ab \]
Упростим:
\[ - a + 99b - 99 < 0 \]
Переносим \( a \) и \( 99 \) в правую часть:
\[ 99b < a + 99 \]
Таким образом, получаем:
\[ a > 99b - 99 \]
Теперь нам необходимо найти наименьший периметр исходного прямоугольника, который равен \( P = 2(a + b) \). Чтобы минимизировать периметр, нужно минимизировать сумму \( a + b \).
Обозначим:
\[ a = 99b - 99 + k, \]
где \( k \) – положительное целое число (поскольку \( a \) должно быть больше \( 99b - 99 \)). Теперь подставим это в периметр:
\[ P = 2((99b - 99 + k) + b) = 2(100b - 99 + k) = 200b - 198 + 2k. \]
Чтобы минимизировать \( P \), нужно минимизировать \( b \). Обратите внимание, что \( b \) также должно быть целым положительным числом, поэтому наименьшее значение для \( b \) – это 1. Подставим \( b = 1 \):
\[ a > 99 \cdot 1 - 99 = 0 \quad (значит, a \geq 1). \]
При \( b = 1 \) минимальное значение \( a = 1 \) (так как \( a \) и \( b \) должны быть положительными).
Теперь найдём периметр:
\[ P = 2(1 + 1) = 2 \cdot 2 = 4. \]
Однако, проверим, удовлетворяют ли размеры условию задачи:
Исходный прямоугольник имеет размеры \( 1 \) и \( 1 \). Площадь \( S_1 = 1 \cdot 1 = 1 \). Новый прямоугольник: одно измерение \( 1 + 99 = 100 \), другое \( 1 - 1 = 0 \), что в геометрическом смысле не подходит.
Таким образом, увеличим \( b \) до 2:
При \( b = 2 \):
\[ a > 99 \cdot 2 - 99 = 99. \] Значит, минимально \( a = 100 \).
Теперь найдем периметр:
\[ P = 2(100 + 2) = 2 \cdot 102 = 204. \]
При этом проверим площади:
Исходный: \( S_1 = 100 \cdot 2 = 200 \). Новый: \( S_2 = (100 + 99)(2 - 1) = 199 \cdot 1 = 199 \) (что меньше 200).
Таким образом, такой прямоугольник удовлетворяет заданному условию.
Ответ: минимальный периметр исходного прямоугольника равен 204.