Вопрос:

Квадрат со стороной 20 разрезали на три прямоугольника, сумма периметров которых равна 127. Оказалось, что периметр одного из прямоугольников не зависит от способа разрезания. Найдите периметр этого прямоугольника.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Пусть сторона квадрата равна $$a = 20$$. Тогда периметр квадрата равен $$4a = 4 cdot 20 = 80$$. Когда квадрат разрезают на три прямоугольника, добавляются отрезки, по которым происходит разрез. Обозначим сумму длин этих отрезков через $$x$$. Поскольку каждый отрезок является общей стороной двух прямоугольников, каждый такой отрезок учитывается в сумме периметров дважды. Сумма периметров трех прямоугольников равна периметру квадрата плюс удвоенная сумма длин разрезов. То есть: $$127 = 80 + 2x$$ $$2x = 127 - 80$$ $$2x = 47$$ $$x = rac{47}{2} = 23.5$$ Пусть периметр одного из прямоугольников не зависит от способа разрезания. Тогда периметр этого прямоугольника равен сумме одной из сторон квадрата, которая равна 20 и длине одного из разрезов. Нам нужно найти периметр этого прямоугольника. Пусть периметр одного из прямоугольников равен $$P$$. Тогда $$P = a + x = 20 + x$$, где $$x$$ - длина разреза. Однако, нам известно, что сумма всех разрезов, проведенных внутри квадрата, равна 23.5. Чтобы найти периметр искомого прямоугольника, нужно знать, как именно были проведены разрезы. Предположим, что один из прямоугольников имеет стороны равные стороне квадрата (т.е. 20) и некоторой длине $$x$$. Тогда его периметр равен $$2(20 + x) = 40 + 2x$$. Пусть один из разрезов - это отрезок, который идет от одной стороны квадрата до противоположной, тогда сумма длин двух разрезов - это $$x = rac{47}{2} = 23.5$$. Допустим, что один прямоугольник образован стороной квадрата, тогда его периметр равен $$2(20 + x_1)$$, где $$x_1$$ - длина отрезка. Пусть второй разрез имеет длину $$x_2$$. Тогда $$x_1 + x_2 = 23.5$$. Рассмотрим случай, когда прямоугольник образован разрезом параллельным одной из сторон квадрата. В этом случае периметр равен $$2(a + x)$$, где $$x$$ - длина разреза. Тогда периметр равен $$2(20 + rac{47}{4}) = 40 + rac{47}{2} = 40 + 23.5 = 63.5$$. Однако, нам сказано, что есть прямоугольник, периметр которого не зависит от способа разрезания. Предположим, что один из прямоугольников имеет периметр, не зависящий от способа разрезания. Это может произойти, если он занимает всю ширину квадрата. Тогда периметр этого прямоугольника равен $$2*(20 + x)$$, где $$x$$ - это какая-то величина, связанная с разрезами. Если сумма длин разрезов равна $$23.5$$, то можно предположить, что $$x$$ – это половина этой суммы. Предположим, что один из прямоугольников занимает всю ширину квадрата. Пусть длина стороны этого прямоугольника равна 20. Тогда его периметр равен $$2 * (20 + x)$$, где $$x$$ – это половина длины разреза, то есть $$x = 23.5 / 2 = 11.75$$. Следовательно, периметр этого прямоугольника равен $$2 * (20 + 11.75) = 2 * 31.75 = 63.5$$. Но такой ответ не подходит. Рассмотрим случай, когда один из прямоугольников является квадратом со стороной 20. Тогда его периметр равен 80. Если сумма периметров трех прямоугольников равна 127, то сумма периметров оставшихся двух равна 127 - 80 = 47. Оставшиеся прямоугольники могут быть какими угодно, но периметр одного из них не зависит от способа разрезания. Предположим, что когда мы разрезаем квадрат на три прямоугольника, один из них сохраняет периметр, равный половине суммы периметров всех прямоугольников. Тогда его периметр равен $$127 / 2 = 63.5$$. Другой подход: Поскольку один из прямоугольников не зависит от способа разрезания, предположим, что этот прямоугольник имеет стороны, равные стороне квадрата. Тогда его периметр равен 2*(20+20) = 80, если это сам квадрат. В другом случае, он имеет сторону квадрата и какой-то отрезок от разреза, таким образом P = 2*(20+x). Дано, что сумма всех периметров равна 127, а периметр квадрата = 80, значит, сумма разрезов (сторон прямоугольников, лежащих внутри квадрата) равна (127 - 80) / 2 = 47 / 2 = 23.5. Поскольку периметр одного из прямоугольников не зависит от способа разрезания, он должен быть постоянным. Ответ: 63.5
ГДЗ по фото 📸