Для решения задачи с использованием системы уравнений, введем обозначения для сторон прямоугольного газона. Пусть длина газона равна ( x ) метрам, а ширина — ( y ) метрам.
Мы имеем две ключевые информации:
- Периметр газона равен 40 метрам.
- Площадь газона равна 96 квадратным метрам.
Периметр прямоугольника можно выразить через длину и ширину следующим образом:
[ 2x + 2y = 40 ]
Это уравнение можно упростить, разделив все его члены на 2:
[ x + y = 20 ]
Площадь прямоугольника выражается через его длину и ширину как:
[ x \cdot y = 96 ]
Таким образом, у нас получается система уравнений:
[ \begin{cases}
x + y = 20 \
x \cdot y = 96
\end{cases} ]
Решим эту систему. Из первого уравнения выразим одну переменную через другую. Например, выразим ( y ) через ( x ):
[ y = 20 - x ]
Подставим это выражение во второе уравнение:
[ x \cdot (20 - x) = 96 ]
Раскроем скобки и получим квадратное уравнение:
[ 20x - x^2 = 96 ]
Перепишем его в стандартной форме:
[ x^2 - 20x + 96 = 0 ]
Решим это квадратное уравнение с помощью формулы для корней квадратного уравнения:
[ x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} ]
Где ( a = 1 ), ( b = -20 ), ( c = 96 ). Подставим эти значения в формулу:
[ x = \frac{20 \pm \sqrt{(-20)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 96}}{2 \cdot 1} ]
Выполним вычисления внутри квадратного корня:
[ x = \frac{20 \pm \sqrt{400 - 384}}{2} ]
[ x = \frac{20 \pm \sqrt{16}}{2} ]
[ x = \frac{20 \pm 4}{2} ]
Таким образом, получаем два значения для ( x ):
[ x = \frac{20 + 4}{2} = 12 ]
[ x = \frac{20 - 4}{2} = 8 ]
Соответственно, для каждого значения ( x ) найдем ( y ):
Если ( x = 12 ), то:
[ y = 20 - 12 = 8 ]
Если ( x = 8 ), то:
[ y = 20 - 8 = 12 ]
Таким образом, стороны газона могут быть 12 метров и 8 метров. Проверим наши решения:
Периметр: ( 2 \cdot 12 + 2 \cdot 8 = 24 + 16 = 40 ) метров.
Площадь: ( 12 \cdot 8 = 96 ) квадратных метров.
Все условия задачи выполнены. Стороны газона равны 12 метров и 8 метров.