Для решения задачи начнем с обозначений и применения теоремы Пифагора.
Пусть один из катетов равен ( x ) см. Тогда второй катет, по условию задачи, будет на 7 см больше, то есть ( x + 7 ) см.
Имеем прямоугольный треугольник с катетами ( x ) и ( x + 7 ) и гипотенузой 13 см. По теореме Пифагора для такого треугольника выполняется равенство:
[ x^2 + (x + 7)^2 = 13^2 ]
Раскроем скобки и упростим уравнение:
[ x^2 + (x^2 + 14x + 49) = 169 ]
[ x^2 + x^2 + 14x + 49 = 169 ]
[ 2x^2 + 14x + 49 = 169 ]
Теперь перенесем 169 на левую сторону уравнения и упростим:
[ 2x^2 + 14x + 49 - 169 = 0 ]
[ 2x^2 + 14x - 120 = 0 ]
Разделим всё уравнение на 2 для упрощения:
[ x^2 + 7x - 60 = 0 ]
Решим квадратное уравнение методом дискриминанта. Дискриминант (D) для уравнения вида ( ax^2 + bx + c = 0 ) вычисляется по формуле:
[ D = b^2 - 4ac ]
В нашем случае:
[ a = 1, \; b = 7, \; c = -60 ]
[ D = 7^2 - 4 \cd. 1 \cd. (-60) ]
[ D = 49 + 240 ]
[ D = 289 ]
Теперь найдем корни уравнения по формуле:
[ x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} ]
Подставим значения:
[ x = \frac{-7 \pm \sqrt{289}}{2 \cd. 1} ]
[ x = \frac{-7 \pm 17}{2} ]
Получаем два корня:
[ x_1 = \frac{-7 + 17}{2} = \frac{10}{2} = 5 ]
[ x_2 = \frac{-7 - 17}{2} = \frac{-24}{2} = -12 ]
Поскольку длина катета не может быть отрицательной, принимаем ( x = 5 ).
Таким образом, один катет равен 5 см, а второй катет:
[ x + 7 = 5 + 7 = 12 ] см.
Теперь найдем площадь треугольника. Площадь прямоугольного треугольника равна половине произведения его катетов:
[ S = \frac{1}{2} \cd. 5 \cd. 12 ]
[ S = \frac{1}{2} \cd. 60 ]
[ S = 30 \text{ см}^2 ]
Итак, площадь прямоугольного треугольника равна 30 см².