Для решения задачи, необходимо использовать формулы для периметра и площади прямоугольника. Давайте обозначим длину прямоугольника через ( l ) (длина) и ширину через ( w ) (ширина).
Периметр прямоугольника:
Формула для периметра ( P ) прямоугольника:
[
P = 2(l + w)
]
Согласно условию задачи, периметр равен 18 метрам, поэтому:
[
2(l + w) = 18
]
Разделим обе части уравнения на 2:
[
l + w = 9
]
Площадь прямоугольника:
Формула для площади ( A ) прямоугольника:
[
A = l \times w
]
Согласно условию задачи, площадь равна 20 квадратным метрам, поэтому:
[
l \times w = 20
]
Теперь у нас есть система уравнений:
[
\begin{cases}
l + w = 9 \
l \times w = 20
\end{cases}
]
Для решения системы уравнений, выразим одну переменную через другую из первого уравнения. Например, выразим ( l ) через ( w ):
[
l = 9 - w
]
Подставим это выражение во второе уравнение:
[
(9 - w) \times w = 20
]
Раскроем скобки и получим квадратное уравнение:
[
9w - w^2 = 20
]
Приведем уравнение к стандартному виду:
[
w^2 - 9w + 20 = 0
]
Решим это квадратное уравнение используя дискриминант ( D ):
[
D = b^2 - 4ac
]
где ( a = 1 ), ( b = -9 ) и ( c = 20 ):
[
D = (-9)^2 - 4 \times 1 \times 20 = 81 - 80 = 1
]
Корни квадратного уравнения находятся по формуле:
[
w{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}
]
Подставим наши значения:
[
w{1,2} = \frac{9 \pm \sqrt{1}}{2 \times 1} = \frac{9 \pm 1}{2}
]
Таким образом, получаем два корня:
[
w_1 = \frac{10}{2} = 5
]
[
w_2 = \frac{8}{2} = 4
]
Теперь найдем соответствующие значения для ( l ):
Если ( w = 5 ):
[
l = 9 - 5 = 4
]
Если ( w = 4 ):
[
l = 9 - 4 = 5
]
Таким образом, возможные стороны прямоугольника: ( l = 4 ) метра и ( w = 5 ) метра, или наоборот ( l = 5 ) метра и ( w = 4 ) метра.
Ответ: стороны прямоугольника равны 4 метра и 5 метра.