Сторона квадрата на 3 см длиннее ширины прямоугольника, площади этих фигур равны, а все длины сторон - целые числа.
а) Может ли ширина прямоугольника быть равной 8?
б) Может ли длина прямоугольника быть равной 16?
в) Найдите все возможные варианты таких пар прямоугольников и квадратов. В ответе укажите длины их сторон.
Решение:
Пусть сторона квадрата - х, тогда ширина прямоугольника - (х-3). Пусть длина прямоугольника - у.
Площадь квадрата = x²
Площадь прямоугольника = (x-3)y
Так как площади квадрата и прямоугольника равны, то x²=(x-3)у
а) Ширина прямоугольника равна 8, т.е. х-3=8. Тогда х = 11.
Получаем: 11²=8·у → y=121/8
Но стороны квадрата и прямоугольника - целые числа. Следовательно, ширина прямоугольника не может быть равной 8.
б) Длина прямоугольника равна 16, т.е. у=16
Получаем: x²=16(x-3)
x²-16x+48 = 0
D = 16²-4·1·48=256-192=64
x1=(16+8)/2=12 (сторона квадрата) → стороны прямоугольника равны 9 и 16
x2=(16-8)/2=4 (сторона квадрата) → стороны прямоугольника равны 1 и 16
→ Да, длина прямоугольника может быть равной 16.
в) x²=(x-3)у → x>3
x=4: стороны прямоугольника равны 1 и 16 (см.пункт б))
x=5: 5²=(5-3)у → y=25/2 → не подходит
x=6: 6²=(6-3)у → y=36/3=12 → стороны прямоугольника равны 3 и 12
...
(последовательно перебираем все варианты)
...
x=12: стороны прямоугольника равны 9 и 16 (см.пункт б))
Ответ: а) нет; б) да; в) 4×4 и 1×16; 6×6 и 3×12; 12×12 и 9×16