Для решения задачи введем обозначения: пусть ( l ) — длина прямоугольника, а ( w ) — его ширина.
Шаг 1: Найдем уравнения
Периметр прямоугольника:
Периметр прямоугольника определяется как:
[
2(l + w) = 40
]
Упростим это уравнение:
[
l + w = 20
]
Изменение площади:
Если длину уменьшить на 3 см, а ширину увеличить на 6 см, то новая длина и ширина будут ( l - 3 ) и ( w + 6 ) соответственно. Площадь нового прямоугольника будет:
[
(l - 3)(w + 6)
]
По условию задачи, новая площадь больше старой на 3 см², то есть:
[
(l - 3)(w + 6) = lw + 3
]
Шаг 2: Решим систему уравнений
Теперь у нас есть две системы уравнений:
- ( l + w = 20 )
- ( (l - 3)(w + 6) = lw + 3 )
Начнем с первого уравнения:
[
w = 20 - l
]
Подставим это выражение во второе уравнение:
[
(l - 3)((20 - l) + 6) = lw + 3
]
Упростим:
[
(l - 3)(26 - l) = lw + 3
]
Раскроем скобки:
[
l \cdot 26 - l^2 - 3 \cdot 26 + 3l = lw + 3
]
[
26l - l^2 - 78 + 3l = lw + 3
]
Так как ( lw = l(20 - l) ), то:
[
lw = 20l - l^2
]
Подставим это в уравнение:
[
26l - l^2 - 78 + 3l = 20l - l^2 + 3
]
Упростим:
[
29l - l^2 - 78 = 20l - l^2 + 3
]
Перенесем все в одну сторону:
[
29l - 20l - 78 = 3
]
[
9l = 81
]
[
l = 9
]
Теперь найдем ( w ):
[
w = 20 - l = 20 - 9 = 11
]
Шаг 3: Найдем площадь первоначального прямоугольника
Площадь изначального прямоугольника:
[
S = l \times w = 9 \times 11 = 99 \, \text{см}^2
]
Таким образом, площадь первоначального прямоугольника равна 99 см².