Пусть длина и ширина большого прямоугольника равны (a) и (b) соответственно.
Тогда, согласно условию задачи, периметр большого прямоугольника равен 110:
(2a + 2b = 110),
откуда:
(a + b = 55).
Площадь большого прямоугольника равна:
(S = a cdot b),
а периметр большого прямоугольника можно представить в виде:
(P = 2a + 2b).
Заметим, что если представить площадь большого прямоугольника в виде суммы площадей фиолетовых прямоугольников и голубых квадратов, то получится:
(S = m cdot a cdot h + n cdot x^2),
где (m) и (n) — количество фиолетовых прямоугольников и голубых квадратов соответственно, а (h) и (x) — их высота и сторона соответственно.
Так как фиолетовые прямоугольники и голубые квадраты имеют одинаковый цвет, то можно сказать, что (h = x). Тогда формула для площади примет вид:
(S = m cdot a cdot x + n cdot x^2).
Для решения задачи необходимо найти значение площади голубого квадрата (x).
Выразим из первого уравнения системы (a = 55 - b), а затем подставим его в формулу для площади. Получим:
(S = (55 - b) cdot b + n cdot x^2).
Раскроем скобки:
(S = 55b - b^2 + n cdot x^2).
Учитывая, что площадь большого прямоугольника равна произведению его сторон:
(S = a cdot b),
получим:
(a cdot b = 55b - b^2 + n cdot x^2),
или:
(55 - b + n cdot x^2 = 55b - b^2 + n cdot x^2).
Упростив уравнение, получим:
(55 = 55b - b^2).
Перенесем все слагаемые в левую часть, чтобы получить квадратное уравнение в стандартной форме:
(b^2 - 55b + 55 = 0).
Данное уравнение можно решить с помощью квадратного трехчлена или формулы Виета, но давайте пойдем другим путем и рассмотрим дальнейшие шаги.
Для дальнейших вычислений заметим, что приращение периметра равно разности площади большого прямоугольника и площади голубого квадрата:
(P' = S - x^2).
Из условия задачи мы знаем, что периметр (P) равен 110 см, а проведя замену для площади (S) получим:
(110 = S - x^2),
то есть:
(110 = 55b - b^2 + n cdot x^2 - x^2).
Упростив, получим:
(110 = 55b - b^2 + (n - 1) cdot x^2).
Используя уравнение (55 - b + n cdot x^2 = 55b - b^2 + n cdot x^2), выразим (b):
(55 = 55b - b^2).
Будем приближенно искать значение (b) в уравнении, поэтому проведем замену:
(x = n' cdot x'),
где (n') и (x') — найденные значения (n) и (x) соответственно.
Теперь у нас есть два уравнения:
(55 = 55b - b^2),
(110 = 55b - b^2 + (n - 1) cdot x^2).
Сначала рассмотрим первое уравнение.
Представим (55) в виде разности (b^2 + 55 - b^2):
(55 = b^2 + 55 - b^2 - b).
Сгруппируем слагаемые:
(55 = b(b + 55) - b^2).
Учтем, что площади большого прямоугольника и голубого квадрата являются положительными величинами, то есть (b > 0), поэтому можем разделить обе части уравнения на (b):
(frac{55}{b} = b + 55 - b).
Упростим правую часть:
(frac{55}{b} = 55).
Рассмотрим второе уравнение.
Подставим найденное значение (b = 1) в него:
(110 = 55 - 1 + (n - 1) cdot x^2).
Раскроем скобки и упростим уравнение:
(110 = 54 + (n - 1) cdot x^2).
Вычтем из обеих частей уравнения (54):
(56 = (n - 1) cdot x^2).
Разделим обе части уравнения на (2):
(28 = (n - 1) cdot x^2).
Теперь мы имеем два уравнения:
(frac{55}{b} = 55),
(28 = (n - 1) cdot x^2).
Рассмотрим первое уравнение.
Упростим:
(1 = b).
Подставим найденные значения (b = 1) и (x' = 1) во второе уравнение:
(28 = (n - 1) cdot 1^2),
откуда получим:
(28 = n - 1).
Добавим единицу к обеим частям уравнения:
(29 = n).
Теперь имеем три значения:
(b = 1),
(x' = 1),
(n = 29).
Подставим их в исходные уравнения и найдем значение (x):
(55 = 55b - b^2),
(110 = 55b - b^2 + (n - 1) cdot x^2).
Подставляем:
(55 = 55 - 1),
(110 = 55 - 1 + (29 - 1) cdot x^2).
Упростим уравнения:
(0 = 0),
(110 = 55 + 28 cdot x^2).
Решим второе уравнение относительно (x^2):
(110 - 55 = 28 cdot x^2),
(x^2 = frac{55}{28}).
Вычислим значение (x):
(x = sqrt{frac{55}{28}}).
Ответ: площадь голубого квадрата равна (left(sqrt{frac{55}{28}}right)^2) квадратных сантиметров.