Вернуться к содержанию учебника
Гипотенуза прямоугольного треугольника равна 13 см. Если один из его катетов увеличить на 4 см, то гипотенуза увеличится на 2 см. Найдите катеты треугольника.
Вспомните:
Пусть катеты прямоугольного треугольника равны \(x\) см и \(y\) см (\(x>0\) и \(y > 0\)).
По теореме Пифагора для исходного треугольника:
\[ x^2 + y^2 = 13^2 = 169.\]
Пусть увеличили катет \(x\) на 4 см, тогда новая гипотенуза равна \(13 + 2 = 15\) см. По теореме Пифагора для нового треугольника:
\[ (x+4)^2 + y^2 = 15^2 = 225. \]
Составим систему уравнений:
\[ \begin{cases} x^2 + y^2 = 169, /\times(-1)\\ (x+4)^2 + y^2 = 225 \end{cases} \]
\( \begin{cases} -x^2 - y^2 = -169, \\ (x+4)^2 + y^2 = 225 \end{cases} \) \((+)\)
\[ - x^2 + (x+4)^2 = -169 + 225 \]
\[ -\cancel{x^2} + \cancel{x^2} + 8x + 16 = 56 \]
\[ 8x + 16 = 56 \]
\(8x = 56 - 16\)
\[ 8x = 40\]
\(x = \frac{40}{8}\)
\[ x = 5 \]
\[ 5^2 + y^2 = 169 \]
\[ 25 + y^2 = 169 \]
\(y^2 = 169 - 25\)
\[ y^2 = 144 \]
\( y = 12\)
\(y = -12\) - не удовлетворяет условию.
Ответ: катеты прямоугольного треугольника равны \(5\) см и \(12\) см.
Пояснения:
Исходный треугольник:

Новый треугольник:

Используемые правила и формулы:
1. Теорема Пифагора:
\(\;a^2 + b^2 = c^2\),
где \(a\) и \(b\) - катеты прямоугольного треугольника, \(c\) - гипотенуза.
2. При изменении одного катета меняется гипотенуза, что позволяет составить второе уравнение.
3. Систему уравнений удобно решать методом сложения, предварительно умножив первое уравнение системы на \((-1)\) в результате чего получим линейное уравнение с одной переменной, решив которое найдем переменную \(x\).
4. Подставляя найденное значение \(x\) в первое уравнение системы, находим значение переменной \(y\), учитывая то, что длина не может быть отрицательной.
5. Уравнение вида \(t^2 = a\) имеет корни \(t_{1,2} = \pm\sqrt a\).
Вернуться к содержанию учебника