Для решения задачи воспользуемся обозначениями и уравнениями, соответствующими условиям задачи.
Пусть ( a ) и ( b ) — длины сторон прямоугольника. Нам даны следующие условия:
Сумма квадратов сторон прямоугольника равна 208 см²:
[ a^2 + b^2 = 208 ]
Площадь прямоугольника равна 20 см²:
[ ab = 20 ]
Нам нужно найти ( a ) и ( b ).
Для этого воспользуемся системой уравнений:
- ( a^2 + b^2 = 208 )
- ( ab = 20 )
Рассмотрим квадрат суммы сторон ( (a + b)^2 ):
[ (a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2 ]
Подставим известные значения:
[ (a + b)^2 = 208 + 2 \cdot 20 ]
[ (a + b)^2 = 208 + 40 ]
[ (a + b)^2 = 248 ]
Теперь найдем ( a + b ):
[ a + b = \sqrt{248} ]
[ a + b = \sqrt{4 \cdot 62} ]
[ a + b = 2\sqrt{62} ]
Теперь рассмотрим квадрат разности сторон ( (a - b)^2 ):
[ (a - b)^2 = a^2 - 2ab + b^2 ]
Подставим известные значения:
[ (a - b)^2 = 208 - 2 \cdot 20 ]
[ (a - b)^2 = 208 - 40 ]
[ (a - b)^2 = 168 ]
Теперь найдем ( a - b ):
[ a - b = \sqrt{168} ]
[ a - b = \sqrt{4 \cdot 42} ]
[ a - b = 2\sqrt{42} ]
Теперь у нас есть два уравнения:
[ a + b = 2\sqrt{62} ]
[ a - b = 2\sqrt{42} ]
Решим систему уравнений методом сложения и вычитания:
Сложим оба уравнения:
[ (a + b) + (a - b) = 2\sqrt{62} + 2\sqrt{42} ]
[ 2a = 2(\sqrt{62} + \sqrt{42}) ]
[ a = \sqrt{62} + \sqrt{42} ]
Теперь найдем ( b ) путем вычитания второго уравнения из первого:
[ (a + b) - (a - b) = 2\sqrt{62} - 2\sqrt{42} ]
[ 2b = 2(\sqrt{62} - \sqrt{42}) ]
[ b = \sqrt{62} - \sqrt{42} ]
Таким образом, стороны прямоугольника равны:
[ a = \sqrt{62} + \sqrt{42} ]
[ b = \sqrt{62} - \sqrt{42} ]
Эти значения удовлетворяют всем условиям задачи.