Чтобы найти периметр прямоугольника, зная длину диагонали и площадь, можно воспользоваться следующими уравнениями:
Пусть ( a ) и ( b ) — длины сторон прямоугольника. Тогда по теореме Пифагора длина диагонали ( d ) связана со сторонами уравнением:
[
a^2 + b^2 = d^2
]
В нашем случае ( d = 29 ) см, поэтому:
[
a^2 + b^2 = 29^2 = 841
]
Площадь прямоугольника равна произведению его сторон:
[
a \cdot b = 420
]
Теперь у нас есть система уравнений:
[
\begin{cases}
a^2 + b^2 = 841 \
a \cdot b = 420
\end{cases}
]
Решим эту систему.
Из второго уравнения выразим ( b ) через ( a ):
[
b = \frac{420}{a}
]
Подставим это выражение во второе уравнение:
[
a^2 + \left(\frac{420}{a}\right)^2 = 841
]
Это уравнение можно преобразовать к следующему виду:
[
a^2 + \frac{176400}{a^2} = 841
]
Умножим всё уравнение на ( a^2 ), чтобы избавиться от дроби:
[
a^4 + 176400 = 841a^2
]
Перенесем все члены в одну сторону:
[
a^4 - 841a^2 + 176400 = 0
]
Это биквадратное уравнение, которое можно решить, введя замену: ( x = a^2 ). Тогда уравнение принимает вид:
[
x^2 - 841x + 176400 = 0
]
Решим это квадратное уравнение:
[
x = \frac{841 \pm \sqrt{841^2 - 4 \times 176400}}{2}
]
Сначала найдём дискриминант:
[
841^2 - 4 \times 176400 = 707281 - 705600 = 1681
]
Теперь найдём корни:
[
x = \frac{841 \pm \sqrt{1681}}{2}
]
Так как (\sqrt{1681} = 41), то:
[
x_1 = \frac{841 + 41}{2} = 441, \quad x_2 = \frac{841 - 41}{2} = 400
]
Поскольку ( x = a^2 ), то ( a ) может быть равен ( \sqrt{441} = 21 ) или ( \sqrt{400} = 20 ).
Значит, возможны два варианта для пар сторон ((a, b)):
- ( a = 21 ), ( b = 20 )
- ( a = 20 ), ( b = 21 )
В обоих случаях стороны равны 20 см и 21 см.
Теперь найдём периметр прямоугольника:
[
P = 2(a + b) = 2(20 + 21) = 2 \times 41 = 82 \text{ см}
]
Ответ: Периметр прямоугольника равен 82 см.