Для нахождения площади ромба, можно воспользоваться формулой через диагонали:
[ S = \frac{1}{2} \times d_1 \times d_2 ]
где ( d_1 ) и ( d_2 ) — длины диагоналей.
Однако, в данной задаче известна только сумма диагоналей, а не их конкретные значения. Но мы знаем, что диагонали ромба пересекаются под прямым углом и делят его на четыре равных прямоугольных треугольника. Давайте обозначим длины диагоналей как ( d_1 ) и ( d_2 ). Нам известно, что:
[ d_1 + d_2 = 28 ]
Поскольку диагонали пересекаются под прямым углом и делятся пополам, можно рассмотреть один из образовавшихся прямоугольных треугольников. Половины диагоналей будут катетами этого треугольника:
[ \frac{d_1}{2} \text{ и } \frac{d_2}{2} ]
Гипотенуза этого треугольника равна стороне ромба, то есть 10 см. Таким образом, можем использовать теорему Пифагора для нахождения соотношения между ( d_1 ) и ( d_2 ):
[ \left( \frac{d_1}{2} \right)^2 + \left( \frac{d_2}{2} \right)^2 = 10^2 ]
[ \frac{d_1^2}{4} + \frac{d_2^2}{4} = 100 ]
Умножим все уравнение на 4, чтобы избавиться от знаменателей:
[ d_1^2 + d_2^2 = 400 ]
Теперь у нас есть система уравнений:
- ( d_1 + d_2 = 28 )
- ( d_1^2 + d_2^2 = 400 )
Решим эту систему. Из первого уравнения выразим ( d_2 ):
[ d_2 = 28 - d_1 ]
Подставим это значение во второе уравнение:
[ d_1^2 + (28 - d_1)^2 = 400 ]
Раскроем скобки:
[ d_1^2 + 784 - 56d_1 + d_1^2 = 400 ]
Соберем подобные члены:
[ 2d_1^2 - 56d_1 + 784 = 400 ]
Перенесем 400 на левую сторону уравнения:
[ 2d_1^2 - 56d_1 + 384 = 0 ]
Разделим все уравнение на 2 для упрощения:
[ d_1^2 - 28d_1 + 192 = 0 ]
Решим квадратное уравнение с помощью дискриминанта ( D ):
[ D = b^2 - 4ac ]
[ D = (-28)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 192 ]
[ D = 784 - 768 ]
[ D = 16 ]
Теперь найдем корни уравнения:
[ d_1 = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} ]
[ d_1 = \frac{28 \pm \sqrt{16}}{2} ]
[ d_1 = \frac{28 \pm 4}{2} ]
Получаем два значения для ( d_1 ):
[ d_1 = \frac{28 + 4}{2} = 16 ]
[ d_1 = \frac{28 - 4}{2} = 12 ]
Соответственно:
[ d_2 = 28 - d_1 ]
При ( d_1 = 16 ), ( d_2 = 12 ).
Теперь зная длины диагоналей ( d_1 ) и ( d_2 ), найдем площадь ромба:
[ S = \frac{1}{2} \times d_1 \times d_2 ]
[ S = \frac{1}{2} \times 16 \times 12 ]
[ S = \frac{1}{2} \times 192 ]
[ S = 96 \text{ см}^2 ]
Таким образом, площадь ромба равна ( 96 \text{ см}^2 ).