Ответ: ширина прямоугольника — \(10\) см.
Обозначим ширину, то есть меньшую сторону, за \(x\) см. Тогда большая сторона равна \(x+10\) см.
По условию после увеличения:
- меньшая сторона: \(x+15\);
- большая сторона: \(x+10+20=x+30\).
Площадь увеличилась в 5 раз, поэтому составим уравнение:
\[ (x+15)(x+30)=5x(x+10). \]
Раскроем скобки:
\[ x^2+45x+450=5x^2+50x, \]
\[ 4x^2+5x-450=0. \]
Решаем квадратное уравнение:
\[ D=5^2-4\cdot4\cdot(-450)=7225=85^2, \]
\[ x=\frac{-5\pm85}{8}. \]
Получаем:
\[ x_1=10,\qquad x_2=-11{,}25. \]
Отрицательная длина невозможна, значит,
\[ \boxed{x=10\text{ см}}. \]
Проверка:
\[ S_{\text{стар}}=10\cdot20=200\text{ см}^2, \]
\[ S_{\text{нов}}=(10+15)(20+20)=25\cdot40=1000\text{ см}^2, \]
\[ 1000=5\cdot200. \]
Условие выполнено.