Построй квадрат, периметр которого равен 24 см. Вычисли площадь этого квадрата. Какими могут быть длина и ширина прямоугольника с такой же площадью?
Формула периметра квадрата:
P = 4a , где а - сторона квадрата.
Тогда:
4a = 24
a = 24 : 4
a = 6 (см)
Формула площади квадрата:
S = a²
S = 6² = 36 (см²)
Формула площади прямоугольника:
S = a * b, где а и b не параллельные стороны фигуры.
Найдем все целочисленные значения а и b, при которых площадь будет равна 36 см² методов подбора:
1 см и 36 см
2 см и 18 см
3 см и 12 см
4 см и 9 см
9 см и 4 см
12 см и 3 см
18 см и 2 см
36 см и 1 см
Памятуя, что
Перепишем уравнение следующим образом
Теперь увидим в скобках обычную геометрическую прогрессию
Домножим числитель и знаменатель на комплексно сопряженное знаменателю число (мы можем это сделать, так как фи от 0 до пи пополам строго). В знаменателе будет чисто действительное число, поэтому уравнение можно будет упростить до
Обсудим более подробно функцию действительного параметра
Множество ее значений на комплексной плоскости - это окружность единичного радиуса, смещенная на 1 по оси действительных значений. Поэтому действительность произведения (см последнее уравнение)
Означает две вещи, либо сумма комплексных аргументов сомножителей равна πk, либо второй сомножитель равен 0 (напомним что для острых φ первый множитель не зануляется)
Рассмотрим первую ветвь поподробнее, воспользовавшись тем, что
Первая ветвь дает решения в нашей области
π/14; 2π/14; 3π/14 ... 6π/14 (6 корней)
Вторая ветвь f(27φ) = 0 имеет элементарное решение
И это дает нам корни
2π/27; 4π/27; 6π/27...12π/27 (еще 6 корней, не совпадающих с первыми)
! Итого ответ 12 корней. !
В справедливости ответа можно убедиться, построив график в любом графопостроителе. Интересный факт, корни первого семейства расположены достаточно близко к корням второго семейства (по сравнению с характерным расстоянием между парами корней) Вроде как то так)