Для решения задачи используем обозначения и свойства прямоугольника.
Пусть длина второй стороны прямоугольника равна ( x ) см. Тогда, по условию задачи, длины второй стороны и диагонали прямоугольника относятся как 3:5. Это можно записать в виде пропорции:
[
\frac{x}{d} = \frac{3}{5}
]
где ( d ) — длина диагонали прямоугольника.
Теперь вспомним, что диагональ прямоугольника можно найти по теореме Пифагора. Если одна из сторон прямоугольника равна 16 см, а другая ( x ), то для диагонали ( d ) получаем:
[
d = \sqrt{16^2 + x^2}
]
Подставим выражение для ( d ) в пропорцию:
[
\frac{x}{\sqrt{16^2 + x^2}} = \frac{3}{5}
]
Решим это уравнение относительно ( x ). Для этого сначала избавимся от дроби, умножив обе стороны на ( \sqrt{16^2 + x^2} ):
[
x = \frac{3}{5} \cdot \sqrt{16^2 + x^2}
]
Умножим обе стороны на 5, чтобы упростить выражение:
[
5x = 3\sqrt{16^2 + x^2}
]
Теперь возведем обе стороны уравнения в квадрат, чтобы избавиться от квадратного корня:
[
(5x)^2 = (3\sqrt{16^2 + x^2})^2
]
[
25x^2 = 9(16^2 + x^2)
]
Раскроем скобки и упростим:
[
25x^2 = 9 \times 256 + 9x^2
]
[
25x^2 = 2304 + 9x^2
]
Перенесем все слагаемые, содержащие ( x^2 ), в одну сторону:
[
25x^2 - 9x^2 = 2304
]
[
16x^2 = 2304
]
Разделим обе стороны на 16:
[
x^2 = 144
]
Возьмем квадратный корень из обеих сторон:
[
x = 12
]
Теперь найдем длину диагонали ( d ), используя значение ( x = 12 ):
[
d = \sqrt{16^2 + 12^2}
]
[
d = \sqrt{256 + 144}
]
[
d = \sqrt{400}
]
[
d = 20
]
Таким образом, вторая сторона прямоугольника равна 12 см, а длина его диагонали — 20 см.