В прямоугольном треугольнике гипотенуза равна 6, а площадь равна 7. Найдите меньший из его катетов.
Решение и ответ:
Ответ: 4-sqrt(2)
Обозначим a - меньший из катетов треугольника, b - больший из них, c - гипотенуза. По теореме Пифагора, a2 + b2 = c2 = 62 = 36. Дана площадь треугольника, можно её найти как половинное произведение катетов: S =
1
2
ab = 7. Умножим последнее на 4: 4S = 2ab = 4×7 = 28. Сложим эти два уравнения: a2 + b2 + 2ab = 36 + 28 = 64. В этом выражении видна формула сокращённого умножения - в этом была цель получения 2ab, представим её так: (a+b)2 = 64 = 82, откуда a + b = ±8. Так как сумма катетов, очевидно, не может быть отрицательной, то выберем только положительное значение: a + b = 8. Отсюда можно получить: a = 8 - b. Теперь это можно подставить в уравнение из теоремы Пифагора: (8 - b)2 + b2 = 36. Раскроем скобки, получаем: 64 - 16b + b2 + b2 = 36 - это квадратное уравнение. Приведём его в каноническую форму: 2b2 - 16b + 28 = 0. Решим его через дискриминант (D = 32 - не берётся нацело). Теперь можно подсчитать (сократив) b1 = 4 +
2
(и соответствующее ему a1 = 4 -
2
), и b2 = 4 -
2
(и соответствующее ему a2 = 4 +
2
). Можно увидеть, что не смотря на различие b1 и b2, пара корней получается одинаковая. В задаче спрашивается меньший из катетов, тогда ответ: a = 4 -