Для решения этой задачи можно использовать свойства параллелограмма и формулы, связанные с его диагоналями. Давайте разберемся подробнее.
Известные данные:
- Стороны параллелограмма: ( a = 7 \, \text{см} ) и ( b = 9 \, \text{см} ).
- Сумма диагоналей: ( d_1 + d_2 = 22 \, \text{см} ).
Необходимые формулы:
В параллелограмме сумма квадратов диагоналей связана с его сторонами следующим уравнением:
[
d_1^2 + d_2^2 = 2(a^2 + b^2)
]
Подставим известные значения сторон:
[
d_1^2 + d_2^2 = 2(7^2 + 9^2) = 2(49 + 81) = 2 \times 130 = 260
]
Теперь у нас есть две системы уравнений:
- ( d_1 + d_2 = 22 )
- ( d_1^2 + d_2^2 = 260 )
Решение системы уравнений:
Мы можем выразить одно из уравнений через другое. Например, из первого уравнения выразим ( d_2 ):
[
d_2 = 22 - d_1
]
Подставим это выражение во второе уравнение:
[
d_1^2 + (22 - d_1)^2 = 260
]
Раскроем скобки и упростим уравнение:
[
d_1^2 + (22^2 - 2 \times 22 \times d_1 + d_1^2) = 260
]
[
2d_1^2 - 44d_1 + 484 = 260
]
Упростим уравнение, вычтя 260 из обеих сторон:
[
2d_1^2 - 44d_1 + 224 = 0
]
Разделим всё уравнение на 2, чтобы упростить его:
[
d_1^2 - 22d_1 + 112 = 0
]
Теперь решим квадратное уравнение. Найдем дискриминант ((D)):
[
D = b^2 - 4ac = (-22)^2 - 4 \times 1 \times 112 = 484 - 448 = 36
]
Найдём корни уравнения:
[
d_1 = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{22 \pm 6}{2}
]
Таким образом, получаем два возможных значения для ( d_1 ):
[
d_1 = \frac{28}{2} = 14
]
[
d_1 = \frac{16}{2} = 8
]
Подставим значения ( d_1 ) в уравнение ( d_2 = 22 - d_1 ):
- Если ( d_1 = 14 ), то ( d_2 = 22 - 14 = 8 ).
- Если ( d_1 = 8 ), то ( d_2 = 22 - 8 = 14 ).
Таким образом, длины диагоналей параллелограмма составляют 8 см и 14 см.