Для того чтобы найти длины катетов прямоугольного треугольника, когда известны гипотенуза и разность длин катетов, можно воспользоваться теоремой Пифагора и дополнительным уравнением, связующим катеты.
Обозначим катеты через (a) и (b) так, что (a > b). Из условия задачи известно:
- Гипотенуза (c = 17) см.
- Разность длин катетов (a - b = 7) см.
Сначала запишем теорему Пифагора для данного треугольника:
[ a^2 + b^2 = c^2 ]
Подставляем значение гипотенузы:
[ a^2 + b^2 = 17^2 ]
[ a^2 + b^2 = 289 ]
Теперь используем второе уравнение, выражающее разность катетов:
[ a - b = 7 ]
Для удобства решения выразим один из катетов через другой из второго уравнения. Пусть:
[ a = b + 7 ]
Теперь подставим это выражение в уравнение, полученное из теоремы Пифагора:
[ (b + 7)^2 + b^2 = 289 ]
Раскроем скобки и упростим уравнение:
[ b^2 + 14b + 49 + b^2 = 289 ]
[ 2b^2 + 14b + 49 = 289 ]
Перенесем все члены уравнения в одну сторону:
[ 2b^2 + 14b + 49 - 289 = 0 ]
[ 2b^2 + 14b - 240 = 0 ]
Разделим все члены уравнения на 2 для упрощения:
[ b^2 + 7b - 120 = 0 ]
Теперь решим квадратное уравнение ( b^2 + 7b - 120 = 0 ) с помощью дискриминанта:
[ D = b^2 - 4ac ]
[ D = 7^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-120) ]
[ D = 49 + 480 ]
[ D = 529 ]
Корень из дискриминанта:
[ \sqrt{529} = 23 ]
Теперь найдем корни уравнения:
[ b = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} ]
[ b = \frac{-7 \pm 23}{2} ]
Получаем два значения для (b):
[ b_1 = \frac{-7 + 23}{2} = \frac{16}{2} = 8 ]
[ b_2 = \frac{-7 - 23}{2} = \frac{-30}{2} = -15 ]
Так как длина катета не может быть отрицательной, получаем:
[ b = 8 ]
Теперь найдём (a), используя выражение (a = b + 7):
[ a = 8 + 7 = 15 ]
Итак, длины катетов прямоугольного треугольника составляют:
[ a = 15 \text{ см}, \quad b = 8 \text{ см} ]