Задачи для самостоятельной подготовки "УчУ"




Задача № 14814

Периметр прямоугольного треугольника равен 27, а площадь равна 6,75. Найдите больший из его катетов.


Решение и ответ:
Ответ: 7+sqrt(35.5)

Обозначим a - меньший из катетов треугольника, b - больший из них, c - гипотенуза. Периметр треугольника P = a + b + c. Тогда P - c = a + b = 27 - c.
Возведём это уравнение в квадрат (a + b)2 = (27 - c)2. Раскрытие квадрата сделаем через формулы сокращённого умножения:
a2 + 2ab + b2 = 729 - 54c + c2.
По теореме Пифагора, a2 + b2 = c2.
Вычтем из верхнего уравнения нижнее: a2 + 2ab + b2 - a2 - b2 = 729 - 54c + c2 - c2.
Приведём подобные слагаемые, получим: 2ab = 729 - 54c.
В задаче ещё дана площадь треугольника, можно её найти как половинное произведение катетов: S =
1
2
ab = 6,75
.
Умножим её на 4: 4S = 2ab = 4×6,75 = 27. Таким образом, величину 2ab можно заменить в предыдущем уравнении:
27 = 729 - 54c - это линейное уравнение можно решить и найти гипотенузу c = 13.
Теперь, зная периметр и гипотенузу, можно найти сумму сторон a и b: a + b = P - c = 27 - 13 = 14. Выразим отсюда a = 14 - b.
Ещё раз воспользуемся площадью треугольника: S =
1
2
ab = 6,75
, откуда 2S = ab = 13,5.
Подставим в эту формулу выражение для a: (14 - b)×b = 13,5.
Раскроем скобки: 14b - b2 = 13,5.
Приведём его в каноническую форму: b2 - 14b + 13,5 = 0. Решим его через дискриминант (D = 142 - не берётся нацело).
Теперь можно подсчитать (сократив) b1 = 7 +
35,5
(и соответствующее ему a1 = 7 -
35,5
)
,
и b2 = 7 -
35,5
(и соответствующее ему a2 = 7 +
35,5
).
Можно увидеть, что не смотря на различие b1 и b2, пара корней получается одинаковая.
В задаче спрашивается больший из катетов, тогда ответ: b = 7 +
35,5
.


Нашли ошибку? Сообщите нам!
Не хватает табличных данных? Посмотрите в справочнике!

Тема: Прямоугольные треугольники, теорема Пифагора.