Чтобы найти линейные размеры прямоугольного параллелепипеда, у которого длины диагоналей трех граней, сходящихся в одной вершине, равны 10, 12 и 14 см, обозначим его размеры как ( a ), ( b ) и ( c ).
Диагонали граней, сходящихся в одной вершине, можно выразить через размеры параллелепипеда:
- Диагональ первой грани: (\sqrt{a^2 + b^2} = 10)
- Диагональ второй грани: (\sqrt{b^2 + c^2} = 12)
- Диагональ третьей грани: (\sqrt{c^2 + a^2} = 14)
Теперь решим систему уравнений:
- ( a^2 + b^2 = 100 )
- ( b^2 + c^2 = 144 )
- ( c^2 + a^2 = 196 )
Чтобы найти ( a^2 ), ( b^2 ) и ( c^2 ), сложим все три уравнения:
[
(a^2 + b^2) + (b^2 + c^2) + (c^2 + a^2) = 100 + 144 + 196
]
[
2a^2 + 2b^2 + 2c^2 = 440
]
[
a^2 + b^2 + c^2 = 220
]
Теперь, вычтем из этого уравнения каждое из уравнений системы, чтобы найти значения для ( a^2 ), ( b^2 ) и ( c^2 ):
( a^2 + b^2 = 100 )
( c^2 = 220 - 100 = 120 )
( b^2 + c^2 = 144 )
( a^2 = 220 - 144 = 76 )
( c^2 + a^2 = 196 )
( b^2 = 220 - 196 = 24 )
Теперь у нас есть квадраты линейных размеров:
- ( a^2 = 76 )
- ( b^2 = 24 )
- ( c^2 = 120 )
Следовательно, сами размеры:
- ( a = \sqrt{76} = 2\sqrt{19} )
- ( b = \sqrt{24} = 2\sqrt{6} )
- ( c = \sqrt{120} = 2\sqrt{30} )
Таким образом, линейные размеры прямоугольного параллелепипеда составляют ( 2\sqrt{19} ) см, ( 2\sqrt{6} ) см и ( 2\sqrt{30} ) см.