В прямоугольном треугольнике гипотенуза равна 9, а площадь равна 4,75. Найдите меньший из его катетов.
Решение и ответ:
Ответ: 5-sqrt(15.5)
Обозначим a - меньший из катетов треугольника, b - больший из них, c - гипотенуза. По теореме Пифагора, a2 + b2 = c2 = 92 = 81. Дана площадь треугольника, можно её найти как половинное произведение катетов: S =
1
2
ab = 4,75. Умножим последнее на 4: 4S = 2ab = 4×4,75 = 19. Сложим эти два уравнения: a2 + b2 + 2ab = 81 + 19 = 100. В этом выражении видна формула сокращённого умножения - в этом была цель получения 2ab, представим её так: (a+b)2 = 100 = 102, откуда a + b = ±10. Так как сумма катетов, очевидно, не может быть отрицательной, то выберем только положительное значение: a + b = 10. Отсюда можно получить: a = 10 - b. Теперь это можно подставить в уравнение из теоремы Пифагора: (10 - b)2 + b2 = 81. Раскроем скобки, получаем: 100 - 20b + b2 + b2 = 81 - это квадратное уравнение. Приведём его в каноническую форму: 2b2 - 20b + 19 = 0. Решим его через дискриминант (D = 248 - не берётся нацело). Теперь можно подсчитать (сократив) b1 = 5 +
15,5
(и соответствующее ему a1 = 5 -
15,5
), и b2 = 5 -
15,5
(и соответствующее ему a2 = 5 +
15,5
). Можно увидеть, что не смотря на различие b1 и b2, пара корней получается одинаковая. В задаче спрашивается меньший из катетов, тогда ответ: a = 5 -