Một mảnh vườn hình chữ nhật có diện tích 1 000 m2. Nếu tăng chiều dài thêm 10 m, giảm chiều rộng đi 5 m thì diện tích mảnh vườn không thay đổi. Tính các kích thước của mảnh vườn.
Gọi x (m) là chiều dài của mảnh vườn (x > 0).
Do mảnh vườn hình chữ nhật có diện tích 1 000 m2 nên chiều rộng của mảnh vườn là \(\frac{{1\,\,000}}{x}\,\,({\rm{m}}).\)
Nếu tăng chiều dài thêm 10 m thì chiều dài của mảnh vườn lúc sau là x + 10 (m).
Nếu giảm chiều rộng đi 5 m thì chiều rộng của mảnh vườn lúc sau là \(\frac{{1\,\,000}}{x} - 5\,\,({\rm{m}}).\)
Diện tích của mảnh vườn khi đó là:
\(\left( {x + 10} \right)\left( {\frac{{1\,\,000}}{x} - 5} \right){\rm{\;(}}{{\rm{m}}^2}{\rm{)}}{\rm{.}}\)
Theo bài, sau khi thay đổi kích thước thì diện tích mảnh vườn không thay đổi, nên ta có phương trình: \(\left( {x + 10} \right)\left( {\frac{{1\,\,000}}{x} - 5} \right) = 1\,\,000.\)
Giải phương trình:
\(\left( {x + 10} \right)\left( {\frac{{1\,\,000}}{x} - 5} \right) = 1\,\,000\)
\(1\,\,000 - 5x + \frac{{10\,\,000}}{x} - 50 = 1\,\,000\)
\( - 5x + \frac{{10\,\,000}}{x} - 50 = 0\)
\( - x + \frac{{2\,\,000}}{x} - 10 = 0\)
\(\frac{{ - {x^2}}}{x} + \frac{{2\,\,000}}{x} - \frac{{10x}}{x} = 0\)
‒x2 + 2 000 ‒ 10x = 0
x2 + 10x ‒ 2000 = 0
Phương trình trên có a = 1, b’ = 5, c = ‒2000, ∆’ = 52 – 1.(‒2 000) = 2 025 > 0.
Do đó phương trình có hai nghiệm phân biệt là:
\[{x_1} = \frac{{ - 5 + \sqrt {2\,\,025} }}{1} = \frac{{ - 5 + 45}}{1} = 40;\]
\[{x_2} = \frac{{ - 5 - \sqrt {2\,\,025} }}{1} = \frac{{ - 5 - 45}}{1} = - 50.\]
Ta thấy chỉ có giá trị x1 = 40 thoả mãn điều kiện.
Vậy chiều dài của mảnh vườn là 40 m, chiều rộng của mảnh vườn \(\frac{{1\,\,000}}{{40}} = 25\) m.