В этой задаче мы имеем прямоугольный треугольник с катетами длиной 12 и 16. Внутрь этого треугольника вписан прямоугольник так, что один из его углов совпадает с прямым углом треугольника. Нам нужно найти такие размеры сторон вписанного прямоугольника, чтобы его площадь была максимальной.
Для решения задачи можно использовать координатную систему. Пусть прямоугольный треугольник расположен так, что его прямой угол находится в начале координат (0, 0), один катет вдоль оси (x) имеет длину 12, а другой катет вдоль оси (y) имеет длину 16. Тогда уравнение гипотенузы будет:
[ y = -\frac{4}{3}x + 16. ]
Обозначим длины сторон вписанного прямоугольника как (a) и (b), где (a) — длина стороны, параллельной оси (x), а (b) — длина стороны, параллельной оси (y). Один из углов прямоугольника находится в начале координат, а противоположный угол — в точке ((a, b)).
Поскольку прямоугольник вписан в треугольник, точка ((a, b)) должна лежать на гипотенузе треугольника. Таким образом, подставляя (x = a) в уравнение гипотенузы, мы получаем:
[ b = -\frac{4}{3}a + 16. ]
Площадь прямоугольника равна (a \cdot b). Подставим выражение для (b) в формулу площади:
[ S = a \left(-\frac{4}{3}a + 16\right) = -\frac{4}{3}a^2 + 16a. ]
Теперь нам нужно найти значение (a), которое максимизирует площадь (S). Это задача на нахождение экстремума функции. Найдём производную функции площади:
[ \frac{dS}{da} = -\frac{8}{3}a + 16. ]
Приравняем производную к нулю, чтобы найти критические точки:
[ -\frac{8}{3}a + 16 = 0. ]
Решим это уравнение:
[ -\frac{8}{3}a = -16, ]
[ a = 6. ]
Теперь найдём соответствующее значение (b):
[ b = -\frac{4}{3} \cdot 6 + 16 = -8 + 16 = 8. ]
Следовательно, для максимальной площади вписанного прямоугольника его стороны должны быть (a = 6) и (b = 8). Площадь максимального вписанного прямоугольника будет равна:
[ S = 6 \cdot 8 = 48. ]
Таким образом, стороны прямоугольника, который имеет наибольшую площадь, равны 6 и 8.