Для решения задачи о нахождении сторон прямоугольника, зная его периметр и площадь, воспользуемся следующими обозначениями и формулами.
Обозначим длину прямоугольника через (a) (в см), а его ширину через (b) (в см).
Периметр прямоугольника (P) выражается формулой:
[ P = 2(a + b) ]
Из условия задачи, периметр равен 28 см:
[ 2(a + b) = 28 ]
Сократим это уравнение на 2:
[ a + b = 14 \quad \text{(1)} ]
Площадь прямоугольника (S) выражается формулой:
[ S = a \cdot b ]
Из условия задачи, площадь равна 40 см²:
[ a \cdot b = 40 \quad \text{(2)} ]
Теперь у нас есть система уравнений:
[ \begin{cases}
a + b = 14 \
a \cdot b = 40
\end{cases} ]
Решим эту систему уравнений. Из первого уравнения выразим (b) через (a):
[ b = 14 - a ]
Подставим это выражение во второе уравнение:
[ a \cdot (14 - a) = 40 ]
Раскроем скобки и приведем уравнение к стандартному виду:
[ 14a - a^2 = 40 ]
Перенесем все члены уравнения в одну сторону:
[ a^2 - 14a + 40 = 0 ]
Получаем квадратное уравнение:
[ a^2 - 14a + 40 = 0 ]
Решим это квадратное уравнение с помощью дискриминанта (D):
[ D = b^2 - 4ac ]
В данном уравнении (a = 1), (b = -14), (c = 40):
[ D = (-14)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 40 ]
[ D = 196 - 160 ]
[ D = 36 ]
Дискриминант положителен, значит, уравнение имеет два корня:
[ a{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} ]
[ a{1,2} = \frac{14 \pm \sqrt{36}}{2 \cdot 1} ]
[ a_{1,2} = \frac{14 \pm 6}{2} ]
Найдем оба корня:
[ a_1 = \frac{14 + 6}{2} = \frac{20}{2} = 10 ]
[ a_2 = \frac{14 - 6}{2} = \frac{8}{2} = 4 ]
Соответственно, (a) может быть как 10 см, так и 4 см. Подставим эти значения в выражение для (b):
Если (a = 10), то:
[ b = 14 - 10 = 4 ]
Если (a = 4), то:
[ b = 14 - 4 = 10 ]
Таким образом, стороны прямоугольника равны 10 см и 4 см. Это решение подходит, так как длина и ширина могут взаимозаменяться.