Давай разберёмся с задачей и посмотрим, можно ли её решить.
Условие:
- Прямоугольный треугольник.
- Периметр треугольника равен ( P = 70 ) см.
- Гипотенуза ( c = 29 ) см.
- Нужно найти площадь треугольника.
Шаг 1: Формулы и обозначения
Обозначим стороны прямоугольного треугольника:
- ( a ) и ( b ) — катеты,
- ( c ) — гипотенуза.
Для прямоугольного треугольника выполняются следующие условия:
- Периметр: ( a + b + c = 70 ),
- Теорема Пифагора: ( a^2 + b^2 = c^2 ).
Подставим ( c = 29 ) в первую формулу:
[
a + b + 29 = 70 \quad \Rightarrow \quad a + b = 41. \tag{1}
]
Шаг 2: Решение системы уравнений
Теперь у нас две основные зависимости:
- ( a + b = 41, )
- ( a^2 + b^2 = 29^2 = 841. )
Из первого уравнения выразим ( b ) через ( a ):
[
b = 41 - a. \tag{2}
]
Подставим это значение ( b ) во второе уравнение:
[
a^2 + (41 - a)^2 = 841.
]
Раскроем скобки:
[
a^2 + (41 - a)^2 = a^2 + (41^2 - 2 \cdot 41 \cdot a + a^2) = a^2 + 1681 - 82a + a^2.
]
Упростим:
[
2a^2 - 82a + 1681 = 841.
]
Приведём все слагаемые в одну сторону:
[
2a^2 - 82a + 840 = 0.
]
Разделим уравнение на 2, чтобы упростить:
[
a^2 - 41a + 420 = 0. \tag{3}
]
Шаг 3: Решение квадратного уравнения
Решим уравнение ( a^2 - 41a + 420 = 0 ) с помощью дискриминанта:
[
D = b^2 - 4ac = (-41)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 420 = 1681 - 1680 = 1.
]
Найдём корни:
[
a_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{41 \pm \sqrt{1}}{2} = \frac{41 \pm 1}{2}.
]
Получаем два корня:
[
a_1 = \frac{41 + 1}{2} = 21, \quad a_2 = \frac{41 - 1}{2} = 20.
]
Соответственно, если ( a = 21 ), то ( b = 41 - 21 = 20 ), и наоборот.
Шаг 4: Проверка
Подставим ( a = 21 ) и ( b = 20 ) в теорему Пифагора:
[
a^2 + b^2 = 21^2 + 20^2 = 441 + 400 = 841.
]
Совпадает с ( c^2 = 29^2 = 841 ). Всё верно.
Шаг 5: Найдём площадь
Площадь прямоугольного треугольника вычисляется по формуле:
[
S = \frac{1}{2} \cdot a \cdot b.
]
Подставим ( a = 21 ) и ( b = 20 ):
[
S = \frac{1}{2} \cdot 21 \cdot 20 = \frac{1}{2} \cdot 420 = 210 \, \text{см}^2.
]
Ответ:
Площадь треугольника равна ( \mathbf{210~\text{см}^2} ). Задача решаема!