Для начала найдем площадь прямоугольника. Площадь прямоугольника вычисляется по формуле (S = a \times b), где (a) и (b) - длины сторон прямоугольника. В данном случае (a = 2) см и (b = 4) см, следовательно, площадь прямоугольника будет:
[ S = 2 \times 4 = 8 \text{ см}^2. ]
Поскольку площадь квадрата равна площади этого прямоугольника, то площадь квадрата тоже равна 8 см². Площадь квадрата вычисляется по формуле (S = a^2), где (a) - длина стороны квадрата. Таким образом, имеем:
[ a^2 = 8 ]
[ a = \sqrt{8} = \sqrt{4 \times 2} = 2\sqrt{2} \text{ см}. ]
Теперь, чтобы найти диагональ квадрата, воспользуемся теоремой Пифагора. Диагональ квадрата делит его на два равных прямоугольных треугольника, каждый из которых имеет катеты длиной (a) и гипотенузу (диагональ квадрата) (d). Формула для диагонали квадрата выглядит так:
[ d = a\sqrt{2} ]
Подставим значение стороны (a):
[ d = (2\sqrt{2})\sqrt{2} = 2 \times 2 = 4 \text{ см}. ]
Таким образом, диагональ квадрата равна 4 см.