Рассмотрим прямоугольник CKMN, где — вершина, из которой проводится биссектриса угла , пересекающая сторону в точке . По условию, отрезок на 3 см меньше, чем . Нам нужно найти длину стороны , если периметр прямоугольника равен 51 см.
Обозначим длину стороны через и длину стороны через . Тогда стороны прямоугольника будут , , и .
Периметр прямоугольника равен сумме длин всех его сторон:
Отсюда:
Обозначим . Тогда .
Поскольку лежит на биссектрисе угла и прямоугольник симметричен, то деление биссектрисой стороны в точке пропорционально сторонам и :
Подставим выражения для и :
Решим это уравнение относительно :
Теперь подставим в уравнение для :
Так как и должны быть положительными, должен быть положительным числом.
У нас есть ещё одно уравнение, которое связывает и :
Теперь нам нужно найти такие и , чтобы было положительным числом. Рассмотрим упрощённое уравнение, чтобы найти :
Теперь выразим и в терминах :
И подставим в уравнение:
Рассмотрим , тогда:
Теперь подставим значения для и в уравнение :
Итак, решая систему уравнений и проверяя, чтобы было положительным числом, мы получаем:
Периметр прямоугольника подтверждается:
Таким образом, длина стороны равна: