Как найти четыре числа, которые образуют пропорцию, если известно, что сумма крайних членов равна 14, сумма средних членов равна 11, а сумма квадратов этих четырех чисел равна 221?
Алгебра10 классПропорции и системы уравненийпропорциячетыре числасумма крайних членовсумма средних членовсумма квадратовалгебра 10 классрешение задачиматематическая пропорциясистема уравненийпоиск чисел
Чтобы найти четыре числа, которые образуют пропорцию, обозначим их как a, b, c и d. В пропорции a/b = c/d, крайние члены – это a и d, а средние члены – b и c. Из условия задачи у нас есть три уравнения:
Теперь давайте выразим d и c через a и b:
Теперь подставим d и c в третье уравнение:
a² + b² + (11 - b)² + (14 - a)² = 221
Раскроем скобки:
Теперь подставим эти выражения в уравнение:
a² + b² + (121 - 22b + b²) + (196 - 28a + a²) = 221
Объединим все части:
2a² + 2b² - 28a - 22b + 317 = 221
Упростим уравнение:
2a² + 2b² - 28a - 22b + 96 = 0
Разделим всё уравнение на 2:
a² + b² - 14a - 11b + 48 = 0
Теперь мы можем выразить b через a, используя метод подбора или систему уравнений. Для этого преобразуем уравнение:
b² - 11b + (a² - 14a + 48) = 0
Это квадратное уравнение относительно b. Используем дискриминант:
D = (-11)² - 4 * 1 * (a² - 14a + 48)
D = 121 - 4(a² - 14a + 48)
Теперь упростим D:
D = 121 - 4a² + 56a - 192
D = -4a² + 56a - 71
Чтобы уравнение имело решения, дискриминант D должен быть неотрицательным:
-4a² + 56a - 71 >= 0
Решим это неравенство, найдя корни уравнения:
4a² - 56a + 71 = 0
Используем дискриминант:
D = 56² - 4 * 4 * 71 = 3136 - 1136 = 2000
Корни: a = (56 ± √2000) / 8
Теперь, когда мы найдём a, мы можем подставить его значение обратно, чтобы найти b, c и d. После подстановки мы получим все четыре числа, которые образуют пропорцию.
Таким образом, следуя этим шагам, мы можем найти искомые числа.