Чтобы найти периметр прямоугольника, зная его площадь и длину диагонали, воспользуемся следующими шагами и формулами:
Обозначим переменные:
- Пусть длина прямоугольника будет ( a ).
- Пусть ширина прямоугольника будет ( b ).
- Площадь прямоугольника ( S ) равна ( ab ).
- Диагональ прямоугольника ( d ).
Связь между диагональю и сторонами:
Диагональ прямоугольника образует прямоугольный треугольник с его сторонами, поэтому по теореме Пифагора:
[
d = \sqrt{a^2 + b^2}
]
Система уравнений:
У нас есть две уравнения:
[
ab = S
]
[
a^2 + b^2 = d^2
]
Выразим одно из уравнений через другое:
Из первого уравнения выразим ( b ):
[
b = \frac{S}{a}
]
Подставим ( b ) во второе уравнение:
[
a^2 + \left(\frac{S}{a}\right)^2 = d^2
]
Приведем к общему виду:
[
a^2 + \frac{S^2}{a^2} = d^2
]
Умножим оба уравнения на ( a^2 ) для избавления от дроби:
[
a^4 + S^2 = d^2 \cdot a^2
]
Решаем квадратное уравнение относительно ( a^2 ):
Перепишем уравнение:
[
a^4 - d^2 a^2 + S^2 = 0
]
Это квадратное уравнение относительно ( a^2 ). Обозначим ( x = a^2 ):
[
x^2 - d^2 x + S^2 = 0
]
Решаем квадратное уравнение:
Используем формулу решения квадратного уравнения:
[
x = \frac{d^2 \pm \sqrt{d^4 - 4S^2}}{2}
]
Находим ( a ) и ( b ):
Вычисляем ( a = \sqrt{x} ) и затем ( b = \frac{S}{a} ).
Находим периметр:
Периметр ( P ) прямоугольника вычисляется как:
[
P = 2(a + b)
]
Таким образом, зная площадь и диагональ прямоугольника, можно последовательно найти его стороны и, следовательно, периметр. Важно следить за тем, чтобы дискриминант под корнем в квадратном уравнении был неотрицательным, иначе реальное решение не существует.