Чтобы решить задачу, воспользуемся принципом включения-исключения для нахождения различных площадей, покрытых коврами.
Обозначим:
- ( S_1 = 10 , \text{m}^2 ) — площадь первого ковра,
- ( S_2 = 8 , \text{m}^2 ) — площадь второго ковра,
- ( S_3 = 6 , \text{m}^2 ) — площадь третьего ковра,
- ( S_{12} = 3 , \text{m}^2 ) — площадь перекрытия первого и второго ковра,
- ( S_{13} = 3 , \text{m}^2 ) — площадь перекрытия первого и третьего ковра,
- ( S_{23} = 3 , \text{m}^2 ) — площадь перекрытия второго и третьего ковра,
- ( S_{123} = 1 , \text{m}^2 ) — площадь перекрытия всех трех ковров.
Теперь применим формулу для вычисления площади, покрытой коврами:
[
S = S_1 + S_2 + S_3 - S_{12} - S_{13} - S_{23} + S_{123}
]
Подставим значения:
[
S = 10 + 8 + 6 - 3 - 3 - 3 + 1 = 10 + 8 + 6 - 9 + 1 = 13 , \text{m}^2
]
Теперь найдем искомые площади:
а) Площадь, покрытая коврами:
[
S = 13 , \text{m}^2
]
б) Площадь, покрытая 1 и 2 ковром, но не покрытая третьим ковром:
Эта площадь равна площади первого и второго ковров за вычетом перекрытия с третьим ковром и учитывая перекрытие между первым и вторым. Площадь будет следующей:
- Площадь первого и второго ковров: ( S_1 + S_2 - S_{12} )
- Вычитаем перекрытие с третьим ковром: ( - S_{13} - S_{23} + S_{123} )
[
S_{12, \neg 3} = S_1 + S_2 - S_{12} - S_{23} + S_{123}
]
Однако нужно вычесть площадь перекрытия со всеми тремя коврами:
[
= S_1 + S_2 - S_{12} - S_{23} + S_{123} = 10 + 8 - 3 - 3 + 1 = 13 , \text{m}^2 - (S_{13} + S_{23} - S_{123})= 10 + 8 - 3 - 3 - 1 = 11 , \text{m}^2
]
в) Площадь, покрытая только первым ковром:
Для нахождения этой площади, используем:
[
S_{1, \text{только}} = S_1 - S_{12} - S_{13} + S_{123}
]
Подставим значения:
[
S_{1, \text{только}} = 10 - 3 - 3 + 1 = 5 , \text{m}^2
]
г) Площадь, не покрытая коврами:
Площадь пола составляет 24 м², поэтому мы можем найти площадь, не покрытую коврами, следующим образом:
[
S_{\neg} = S_{пол} - S = 24 - 13 = 11 , \text{m}^2
]
Итак, результаты:
а) Площадь, покрытая коврами: ( 13 , \text{m}^2 )
б) Площадь, покрытая 1 и 2 ковром, но не покрытая 3-м: ( 11 , \text{m}^2 )
в) Площадь, покрытая только первым ковром: ( 5 , \text{m}^2 )
г) Площадь, не покрытая коврами: ( 11 , \text{m}^2 )