Для решения задачи давайте обозначим стороны прямоугольника как (a) и (b).
Шаг 1: Используем формулу периметра
Периметр прямоугольника можно вычислить по формуле:
[
P = 2(a + b)
]
Мы знаем, что периметр (P = 14) см, следовательно:
[
2(a + b) = 14
]
Разделим обе стороны на 2:
[
a + b = 7 \quad (1)
]
Шаг 2: Используем формулу для диагонали
Далее, мы также знаем, что диагональ прямоугольника (d) связана со сторонами по формуле:
[
d = \sqrt{a^2 + b^2}
]
В нашей задаче (d = 5) см, что дает нам уравнение:
[
\sqrt{a^2 + b^2} = 5
]
Возведем обе стороны в квадрат:
[
a^2 + b^2 = 25 \quad (2)
]
Шаг 3: Решение системы уравнений
Теперь у нас есть система уравнений:
- (a + b = 7) (уравнение 1)
- (a^2 + b^2 = 25) (уравнение 2)
Из уравнения (a + b = 7) выразим одну из переменных через другую. Пусть (b = 7 - a). Подставим это выражение во второе уравнение (уравнение 2):
[
a^2 + (7 - a)^2 = 25
]
Раскроем скобки:
[
a^2 + (49 - 14a + a^2) = 25
]
Сложим подобные члены:
[
2a^2 - 14a + 49 = 25
]
Вычтем 25 из обеих сторон:
[
2a^2 - 14a + 24 = 0
]
Шаг 4: Упрощение уравнения
Упростим уравнение, поделив его на 2:
[
a^2 - 7a + 12 = 0
]
Шаг 5: Решение квадратного уравнения
Теперь решим это квадратное уравнение с помощью формулы дискриминанта:
[
D = b^2 - 4ac = (-7)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 12 = 49 - 48 = 1
]
Значит, корни равны:
[
a = \frac{7 \pm \sqrt{D}}{2 \cdot 1} = \frac{7 \pm 1}{2}
]
То есть:
- (a_1 = \frac{8}{2} = 4)
- (a_2 = \frac{6}{2} = 3)
Шаг 6: Найдем стороны
Теперь, зная (a), мы можем найти (b):
Если (a = 4), то (b = 7 - 4 = 3).
Если (a = 3), то (b = 7 - 3 = 4).
Таким образом, стороны прямоугольника равны:
[
a = 4 , \text{см}, , b = 3 , \text{см}
]
Ответ
Стороны прямоугольника равны 3 см и 4 см.