Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 19 № 640580
i

Рас­смат­ри­ва­ют­ся пря­мо­уголь­ные тре­уголь­ни­ки, в ко­то­рых длины всех сто­рон яв­ля­ют­ся на­ту­раль­ны­ми чис­ла­ми.

а)  Длина одной из сто­рон равна 17. Най­ди­те длины всех сто­рон.

б)  Пе­ри­метр тре­уголь­ни­ка в 24 раза боль­ше длины одной из сто­рон. Най­ди­те длины сто­рон тре­уголь­ни­ка, если одна из них яв­ля­ет­ся про­стым чис­лом.

в)  Вы­со­та, опу­щен­ная на ги­по­те­ну­зу, равна 120. Най­ди­те длины сто­рон тре­уголь­ни­ка.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пусть x и y  — длины ка­те­тов, а z  — длина ги­по­те­ну­зы. Тогда по тео­ре­ме Пи­фа­го­ра x в квад­ра­те плюс y в квад­ра­те =z в квад­ра­те .

а)  Если длина ги­по­те­ну­зы z  =  17, а x боль­ше или равно y, то x в квад­ра­те плюс y в квад­ра­те =17 в квад­ра­те =289, от­ку­да 2x в квад­ра­те боль­ше или равно 289, то есть x в квад­ра­те боль­ше 144, а зна­чит, x боль­ше 12. Пе­ре­би­рая ва­ри­ан­ты x  =  13, x  =  14, x  =  15 и x  =  16, на­хо­дим со­от­вет­ствен­но:

y в квад­ра­те = 120, y в квад­ра­те = 93,  y в квад­ра­те = 64, y в квад­ра­те = 33.

Толь­ко один из этих ва­ри­ан­тов дает на­ту­раль­ное зна­че­ние y  =  8.

Если же один из ка­те­тов равен 17, то по­лу­ча­ем урав­не­ние

17 в квад­ра­те = z в квад­ра­те минус y в квад­ра­те рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка z минус y пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка z плюс y пра­вая круг­лая скоб­ка = 289.

Число 289 един­ствен­ным об­ра­зом (с точ­но­стью до по­ряд­ка) пред­став­ля­ет­ся в виде про­из­ве­де­ния на­ту­раль­ных со­мно­жи­те­лей: 1 умно­жить на 289, от­ку­да  z минус y = 1 и  z плюс y = 289, сле­до­ва­тель­но, z  =  145 и y  =  144.

б)  По­сколь­ку каж­дый из ка­те­тов мень­ше ги­по­те­ну­зы, пе­ри­метр тре­уголь­ни­ка мень­ше утро­ен­ной ги­по­те­ну­зы. Зна­чит, в усло­вии го­во­рит­ся о ка­те­те. Итак, x плюс y плюс z = 24 y, от­ку­да x = 23y минус z. Тогда

 левая круг­лая скоб­ка 23y минус z пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс y в квад­ра­те =z в квад­ра­те рав­но­силь­но 529y в квад­ра­те минус 46yz плюс y в квад­ра­те =0 рав­но­силь­но 530y=46z

(можно по­де­лить на y не равно 0 пра­вая круг­лая скоб­ка , от­ку­да z= дробь: чис­ли­тель: 265, зна­ме­на­тель: 23 конец дроби y. Зна­чит, y крат­но 23, иначе число z не­це­лое. Пусть y  =  23t, тогда z  =  265t и x  =  264t. Ясно, что z и x не могут быть про­сты­ми: они крат­ны 5 и 2 со­от­вет­ствен­но и боль­ше этих чисел. Зна­чит, про­стым будет y  =  23t, что воз­мож­но толь­ко при t  =  1.

в)  За­ме­тим, что про­ве­ден­ная к ги­по­те­ну­зе вы­со­та делит пря­мо­уголь­ный тре­уголь­ник на два тре­уголь­ни­ка, по­доб­ных между собой и по­доб­ных ис­ход­но­му тре­уголь­ни­ку. Най­дем такие тре­уголь­ни­ки. Пусть a  — от­ре­зок ги­по­те­ну­зы от ос­но­ва­ния вы­со­ты до вер­ши­ны тре­уголь­ни­ка, b  — со­от­вет­ству­ю­щий катет. Вы­со­та равна сред­не­му гео­мет­ри­че­ско­му про­ек­ция ка­те­тов на ги­по­те­ну­зу, по­это­му a  — де­ли­тель числа 1202. Если a в квад­ра­те плюс 120 в квад­ра­те = b в квад­ра­те , тогда  левая круг­лая скоб­ка b минус a пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка b плюс a пра­вая круг­лая скоб­ка = 120 в квад­ра­те . Числа  b минус a и  b плюс a имеют оди­на­ко­вую чет­ность, по­это­му оба долж­ны быть четны. Этого до­ста­точ­но, чтобы по ним найти под­хо­дя­щие a и b. Если b минус a = d, то:

a плюс b = дробь: чис­ли­тель: 14 400, зна­ме­на­тель: d конец дроби ,

b = дробь: чис­ли­тель: d, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 7200, зна­ме­на­тель: d конец дроби ,

 a = минус дробь: чис­ли­тель: d, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 7200, зна­ме­на­тель: d конец дроби .

Пе­ре­бе­рем те­перь чет­ные де­ли­те­ли 14 400, мень­шие 120. Оче­вид­но, что

d = b минус a мень­ше ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: левая круг­лая скоб­ка b минус a пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка a плюс b пра­вая круг­лая скоб­ка конец ар­гу­мен­та = 120.

В каж­дом слу­чае вы­пи­шем a и вы­ра­же­ние  дробь: чис­ли­тель: 14400, зна­ме­на­тель: a конец дроби   — длину вто­ро­го от­рез­ка ги­по­те­ну­зы. Чтобы со­кра­тить пе­ре­бор, будем ис­кать мень­ший от­ре­зок ги­по­те­ну­зы, то есть по­тре­бу­ем, чтобы

 минус дробь: чис­ли­тель: d, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 7200, зна­ме­на­тель: d конец дроби мень­ше 120.

Ясно, что функ­ция в левой части убы­ва­ет, при­чем для d  =  48 по­лу­ча­ем  минус 24 плюс 150 = 126 боль­ше 120, по­это­му можно пе­ре­би­рать толь­ко d боль­ше или равно 50. Тогда

—  d  =  50 и a  =  119  — не под­хо­дит;

—  d  =  60 и a  =  90  — под­хо­дит, тогда вто­рой от­ре­зок 160;

—  d  =  64 и a  =  80,5  — не под­хо­дит;

—  d  =  72 и a  =  64  — под­хо­дит, тогда вто­рой от­ре­зок 225;

—  d  =  80 и a  =  50  — под­хо­дит, тогда вто­рой от­ре­зок 288;

—  d  =  90 и a  =  35  — не под­хо­дит;

—  d  =  96 и a  =  27  — не под­хо­дит;

—  d  =  100 и a  =  22  — не под­хо­дит.

В каж­дом из этих слу­ча­ев вы­чис­лим сто­ро­ны тре­уголь­ни­ка. Для от­рез­ков 90 и 160 ги­по­те­ну­за равна 250, а ка­те­ты равны

 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 120 в квад­ра­те плюс 90 в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = 30 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4 в квад­ра­те плюс 3 в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = 30 умно­жить на 5 = 150

и 200. Для от­рез­ков 64 и 225 ги­по­те­ну­за равна 289, а ка­те­ты равны

 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 120 в квад­ра­те плюс 64 в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = 8 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 в квад­ра­те плюс 8 в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = 8 умно­жить на 17 = 136

и 255. Для от­рез­ков 50 и 288 ги­по­те­ну­за равна 338, а ка­те­ты равны

 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 120 в квад­ра­те плюс 50 в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = 10 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 12 в квад­ра­те плюс 5 в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = 10 умно­жить на 13 = 130

и 312.

 

Ответ: а)  8, 15, 17 или 17, 144, 145; б)  23, 264, 265; в)  150, 200, 250, или 136, 255, 289, или 130, 312, 338.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­че­ны вер­ные от­ве­ты в пунк­тах а), б) и в).4
Обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те в) и обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те а) или б).3
Обос­но­ван­но по­лу­че­ны вер­ные от­ве­ты в пунк­тах а) и б)

ИЛИ

обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те в)

2
Обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те а) или б).1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше.0
Мак­си­маль­ный балл4
Источник: А. Ларин. Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 427
Классификатор алгебры: Числа и их свой­ства