Для того чтобы решить задачу, сначала давайте разберемся с заданными условиями.
Понимание условия задачи:
- У нас есть прямоугольный треугольник, у которого периметр \( P = 48 \, \text{см} \) и гипотенуза \( c = 20 \, \text{см} \).
- Необходимо найти катеты данного прямоугольного треугольника, которые обозначим как \( a \) и \( b \).
Формулы:
- Периметр прямоугольного треугольника определяется как сумма всех его сторон: \[ P = a + b + c \]
- В нашем случае: \[ 48 = a + b + 20 \]
Решение уравнения для катетов:
- Перепишем уравнение для катетов: \[ a + b = 48 - 20 = 28 \]
- Теперь у нас есть одно уравнение: \[ a + b = 28 \quad \text{(1)} \]
Использование теоремы Пифагора:
- Теорема Пифагора для прямоугольного треугольника гласит, что: \[ a^2 + b^2 = c^2 \]
- Подставим значение гипотенузы: \[ a^2 + b^2 = 20^2 = 400 \quad \text{(2)} \]
Система уравнений:
- Теперь у нас есть два уравнения (1) и (2): \[ a + b = 28 \] \[ a^2 + b^2 = 400 \]
Подстановка:
- Из уравнения (1) можно выразить \( b \) через \( a \): \[ b = 28 - a \]
- Подставим это значение в уравнение (2): \[ a^2 + (28 - a)^2 = 400 \]
Раскрытие скобок:
- Раскроем скобки в уравнении: \[ a^2 + (28^2 - 56a + a^2) = 400 \] \[ 2a^2 - 56a + 784 = 400 \]
Упрощение уравнения:
- Переносим 400 влево: \[ 2a^2 - 56a + 384 = 0 \]
- Делим все уравнение на 2: \[ a^2 - 28a + 192 = 0 \]
Решение квадратного уравнения:
- Применим формулу для решения квадратных уравнений: \[ a = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} = \frac{28 \pm \sqrt{(-28)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 192}}{2 \cdot 1} \] \[ = \frac{28 \pm \sqrt{784 - 768}}{2} \] \[ = \frac{28 \pm \sqrt{16}}{2} \] \[ = \frac{28 \pm 4}{2} \]
Находим значения \( a \):
- Два возможных значения:
- \( a = \frac{32}{2} = 16 \)
- \( a = \frac{24}{2} = 12 \)
- Два возможных значения:
Находим значения \( b \):
- Если \( a = 16 \), то: \[ b = 28 - 16 = 12 \]
- Если \( a = 12 \), то: \[ b = 28 - 12 = 16 \]
Таким образом, катеты прямоугольного треугольника равны \( 12 \, \text{см} \) и \( 16 \, \text{см} \).