Zadanie
Ak súčet odporov dvoch strán trojuholníka vynásobíme odporom tretej strany, dostaneme výsledok \(\SI{96}{\ohm\squared}\). Ak túto operáciu urobíme aj pri ostatných dvoch spôsoboch výberu prvej a druhej strany, dostaneme výsledky \(91\) a \(\SI{75}{\ohm\squared}\). Určte súčet odporov strán trojuholníka, ak odpor strany je vždy kladné reálne číslo.
Veľkosti odporu strán trojuholníka si označíme \(a, b, c\). Našou úlohou je zistiť hodnotu súčtu \(a+b+c\). Informácie zo zadanie vieme prepísať ako \(3\) rovnice o \(3\) neznámych: \[\begin{align}
a(b+c) &= 96,\\
b(a+c) &= 91,\\
c(a+b) &= 75.\end{align}\] Ľavé strany rovníc si môžeme upraviť na: \[\begin{align}
ab+ac &= 96 \tag{1},\\
ab+bc &= 91 \tag{2},\\
ac+bc &= 75 \tag{3}.\end{align}\] Skúsime si vyjadriť hodnotu \(bc\). Najskôr odčítame rovnicu \((2)\) od \((1)\) a dostaneme \[\begin{align}
ab+ac-ab-bc &= 96-91, \nonumber\\
ac-bc &= 5. \tag{4}\end{align}\] Teraz môžeme rovnicu \((4)\) odčítať od \((3)\) a dostaneme: \[\begin{align}
ac+bc-ac+bc &= 75-5, \nonumber\\
2bc &= 70, \nonumber\\
bc &= 35. \tag{5}\end{align}\] Dosadením \((5)\) do \((2)\) a \((3)\) získavame \[\begin{align}
ab+35 &= 91, \nonumber\\
ac+35 &= 75 ,\nonumber\\
ab &= 56, \tag{6}\\
ac &= 40. \tag{7}\end{align}\]
Teraz si môžeme z rovnice \((6)\) vyjadriť neznámu \(a\) za pomoci \(b\) a následne to dosadiť do \((7)\), z ktorej vieme vyjadriť neznámu \(b\) za pomoci \(c\). \[\begin{align}
a &= \frac{56}{b},\nonumber\\
\frac{56c}{b} &= 40,\nonumber\\
\frac{56c}{40} &= b.\tag{8}\end{align}\] A napokon dosadením tejto rovnice do \((5)\) získame hodnotu \(c\) ako \[\begin{align}
\frac{56c^2}{40} &= 35,\\
c^2 &= 25,\\
c^2 -25 &= 0,\\
(c+5)(c-5) &= 0.\end{align}\] Vyšlo nám, že buď \(c=5\) alebo \(c=-5\). Zo zadania ale vieme, že odpory sú kladné reálne čísla, čiže zostáva len možnosť \(c=5\). Dosadením do \((5)\) a \((7)\) rovnice získame hodnoty \(a\) a \(b\). \[\begin{align}
5b &= 35,\\
5a &= 40,\\
b &= 7,\\
a &= 8.\end{align}\] Súčet odporov trojuholníka je \(5+7+8 = \SI{20} {\ohm\squared}\).
Diskusia
Tu môžte voľne diskutovať o riešení, deliť sa o svoje kusy kódu a podobne.
Pre pridávanie komentárov sa musíš prihlásiť.