Рассмотрим задачу. Нам известно:
- Периметр прямоугольника — 14 см
- Диагональ — 5 см
Требуется найти длины сторон прямоугольника.
Обозначим:
- одну сторону как ( a ), а другую — как ( b ).
Шаг 1: Записать уравнения по данным
Периметр ( P ):
[ 2(a + b) = 14 ]
Отсюда:
[ a + b = 7 \quad (1) ]
Диагональ ( d ):
По теореме Пифагора, диагональ связана со сторонами как:
[ a^2 + b^2 = d^2 ]
Подставим значение ( d = 5 ):
[ a^2 + b^2 = 25 \quad (2) ]
Шаг 2: Используем уравнения для поиска сторон
Из уравнения (1):
[ b = 7 - a ]
Подставим это в уравнение (2):
[ a^2 + (7 - a)^2 = 25 ]
Раскроем скобки:
[ a^2 + (49 - 14a + a^2) = 25 ]
Объединим похожие члены:
[ a^2 + 49 - 14a + a^2 = 25 ]
[ 2a^2 - 14a + 49 = 25 ]
Вычтем 25 из обеих частей:
[ 2a^2 - 14a + 24 = 0 ]
Разделим всё на 2 для упрощения:
[ a^2 - 7a + 12 = 0 ]
Шаг 3: Решаем квадратичное уравнение
Используем формулу:
[ a = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} ]
Значения: ( a = 1 ), ( b = -7 ), ( c = 12 ).
Подставим:
[ a = \frac{7 \pm \sqrt{(-7)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 12}}{2} ]
Вычислим дискриминант:
[ (-7)^2 - 4 \cdot 12 = 49 - 48 = 1 ]
Тогда:
[ a = \frac{7 \pm \sqrt{1}}{2} ]
[ a = \frac{7 \pm 1}{2} ]
Рассмотрим два варианта:
- ( a = \frac{7 + 1}{2} = \frac{8}{2} = 4 )
- ( a = \frac{7 - 1}{2} = \frac{6}{2} = 3 )
Шаг 4: Найти соответствующие значения ( b )
Если ( a = 4 ), тогда из уравнения (1):
[ b = 7 - 4 = 3 ]
Если ( a = 3 ), тогда:
[ b = 7 - 3 = 4 ]
Итог:
Пары сторон прямоугольника:
- ( (a, b) = (4, 3) )
- или ( (3, 4) )
То есть стороны равны 3 см и 4 см.
Ответ:
Стороны прямоугольника — 3 см и 4 см.