В прямоугольном треугольнике ABC с прямым углом C радиус вписанной окружности ( r ) связан с длинами сторон треугольника следующей формулой:
[
r = \frac{a + b - c}{2}
]
где ( a ) и ( b ) — катеты, а ( c ) — гипотенуза. В данном случае, радиус вписанной окружности равен 2, то есть:
[
r = 2
]
Также известно, что гипотенуза ( AB = 12 ).
Площадь треугольника ( S ) можно выразить через радиус вписанной окружности и полупериметр ( p ) треугольника:
[
S = r \times p
]
где полупериметр ( p ) равен:
[
p = \frac{a + b + c}{2}
]
Так как ( S = \frac{1}{2} \times a \times b ), мы можем написать:
[
\frac{1}{2} \times a \times b = r \times \frac{a + b + c}{2}
]
Учитывая, что ( c = 12 ) и ( r = 2 ), уравнение становится:
[
\frac{1}{2} \times a \times b = 2 \times \frac{a + b + 12}{2}
]
Упростим это уравнение:
[
a \times b = 2 \times (a + b + 12)
]
[
a \times b = 2a + 2b + 24
]
Переносим всё в одну сторону:
[
a \times b - 2a - 2b = 24
]
Добавим 4 к обеим сторонам:
[
a \times b - 2a - 2b + 4 = 28
]
Это уравнение можно переписать как:
[
(a - 2)(b - 2) = 28
]
Итак, нам нужно найти такие ( a ) и ( b ), которые удовлетворяют этому уравнению и условиям задачи.
Разложим 28 на множители:
- ( 28 = 1 \times 28 )
- ( 28 = 2 \times 14 )
- ( 28 = 4 \times 7 )
Попробуем разные комбинации:
( a - 2 = 4 ), ( b - 2 = 7 )
( a - 2 = 7 ), ( b - 2 = 4 )
Обе комбинации дают одинаковые значения для ( a ) и ( b ). Проверим, что они соответствуют условиям задачи:
Если ( a = 6 ) и ( b = 9 ) (или наоборот), то гипотенуза ( c ) будет равна:
[
c = \sqrt{a^2 + b^2} = \sqrt{6^2 + 9^2} = \sqrt{36 + 81} = \sqrt{117} \approx 10.82
]
Очевидно, что здесь есть ошибка, поскольку гипотенуза должна быть равна 12. Попробуем другое значение.
После пересчета с учетом правильных комбинаций или точных расчетов, вернемся к данным. Если ( a = 8 ) и ( b = 6 ), то:
[
c = \sqrt{8^2 + 6^2} = \sqrt{64 + 36} = \sqrt{100} = 10
]
К сожалению, ни одно из значений не удовлетворяет уравнению гипотенузы 12 с точностью, поэтому пересчет необходимо провести более внимательно или использовать дополнительное уравнение, которое поможет правильно определить ( a ) и ( b ) для заданной гипотенузы.
С учетом всех расчетов, необходимо провести более точные вычисления, чтобы найти корректное решение.