Точка М — середина стороны ВС прямоугольника ABCD. Известно, что прямые МА и MD взаимно перпендикулярны, а периметр прямоугольника ABCD равен 24. Найдите его стороны.
от

1 Ответ

дано:

Пусть AB = a (длина) и BC = b (ширина)  
Периметр прямоугольника ABCD: 2(a + b) = 24

найти:

Стороны прямоугольника ABCD.

решение:

1. Из периметра выразим сумму сторон:

a + b = 12.

2. Поскольку точка M — середина стороны BC, то ее координаты можно записать как M(0, b/2), если разместить прямоугольник в координатной плоскости так, что A(0, 0), B(a, 0), C(a, b), D(0, b).

3. Условие, что MA и MD взаимно перпендикулярны, означает, что их углы составляют 90 градусов.

4. Сначала найдем координаты точек:
   - A(0, 0)
   - M(a, b/2)
   - D(0, b)

5. Найдем наклоны отрезков MA и MD:
   - Наклон MA: (b/2 - 0)/(a - 0) = b/(2a)
   - Наклон MD: (b/2 - b)/(a - 0) = -b/2

6. Для того чтобы эти две прямые были перпендикулярны, произведение их наклонов должно равняться -1:

(b/(2a)) * (-b/2) = -1.

7. Упростим уравнение:

-b^2 / (4a) = -1.

8. Умножим обе стороны на -4a:

b^2 = 4a.

9. Теперь подставим значение b из первого уравнения в уравнение для b^2:

b = 12 - a.

10. Подставляем:

(12 - a)^2 = 4a.

11. Раскроем скобки:

144 - 24a + a^2 = 4a.

12. Переносим все в одну сторону:

a^2 - 28a + 144 = 0.

13. Решаем квадратное уравнение с помощью дискриминанта:

D = (-28)^2 - 4 * 1 * 144 = 784 - 576 = 208.

14. Находим корни:

a = (28 ± sqrt(208)) / 2.

15. Вычислим sqrt(208):

sqrt(208) ≈ 14.42.

16. Теперь подставим в формулу:

a1 = (28 + 14.42) / 2 ≈ 21.21,  
a2 = (28 - 14.42) / 2 ≈ 6.79.

17. Найдем соответствующее значение b для каждого значения a:

b1 = 12 - 21.21 ≈ -9.21 (недопустимо).  
b2 = 12 - 6.79 = 5.21.

18. Окончательно имеем:

Стороны прямоугольника: a ≈ 6.79 м и b ≈ 5.21 м (с учетом положительных значений).

ответ:
Стороны прямоугольника ABCD: 6.79 м и 5.21 м.
от