Давайте решим задачу подробно и шаг за шагом.
Задана:
Периметр равнобедренного треугольника равен 10 см.
Требуется найти его стороны, при условии, что стороны выражаются целым числом сантиметров.
Шаг 1: Обозначения сторон
Пусть:
- боковые стороны равны по длине — обозначим их как \( x \) (в сантиметрах).
- основание — обозначим его как \( y \).
Так как треугольник равнобедренный, то две боковые стороны равны.
Периметр \( P \) равен сумме всех сторон: \[ P = 2x + y \]
По условию: \[ 2x + y = 10 \]
Шаг 2: Ограничения
\( x \) и \( y \) — целые положительные числа.
Кроме того, треугольник должен существовать, то есть выполняются условия треугольника:
- \( x + x > y \) или \( 2x > y \),
- \( x + y > x \) — всегда выполняется, поскольку \( y > 0 \),
- \( x + y > x \) — тоже выполнена.
Самое важное условие — неравенство треугольника: \[ 2x > y \]
Также, поскольку \( y = 10 - 2x \), подставим: \[ 2x > 10 - 2x \] \[ 2x + 2x > 10 \] \[ 4x > 10 \] \[ x > 2.5 \]
Так как \( x \) — целое число, то: \[ x \geq 3 \]
Поскольку \( y = 10 - 2x \), для положительности стороны \( y \) должно выполняться: \[ y > 0 \] \[ 10 - 2x > 0 \] \[ 2x < 10 \] \[ x < 5 \]
А значит, \( x \) — целое число, и: \[ 3 \leq x \leq 4 \]
Шаг 3: Проверим возможные значения \( x \)
Для \( x = 3 \):
\[ y = 10 - 2 \times 3 = 10 - 6 = 4 \] Проверим неравенство треугольника: \[ 2x = 6 > y = 4 \] Условие выполняется, и стороны: \(\{3, 3, 4\}\)
Для \( x = 4 \):
\[ y = 10 - 2 \times 4 = 10 - 8 = 2 \] Проверим неравенство: \[ 2x = 8 > y = 2 \] Условие выполняется, и стороны: \(\{4, 4, 2\}\)
Ответ:
Возможные стороны равнобедренного треугольника при периметре 10 см:
- \( \boxed{3\, \text{см},\, 3\, \text{см},\, 4\, \text{см}} \)
- \( \boxed{4\, \text{см},\, 4\, \text{см},\, 2\, \text{см}} \)
Обратите внимание: обе эти комбинации сторон могут образовать существующий равнобедренный треугольник, удовлетворяющий условию периметра и целочисленных сторон.