1. **Problem statement:**
Wir haben ein rechtwinkliges Dreieck mit Kathetenlängen $x$ und $y$.
Wenn man eine Kathete um 4 cm verlängert und die andere um 5 cm verkürzt, entsteht ein neues rechtwinkliges, gleichschenkliges Dreieck mit der gleichen Fläche.
2. **Formeln und Regeln:**
Die Fläche eines rechtwinkligen Dreiecks ist $$A = \frac{1}{2} \times \text{Kathete}_1 \times \text{Kathete}_2 = \frac{1}{2}xy.$$
Ein gleichschenkliges rechtwinkliges Dreieck hat zwei gleich lange Katheten, also sind die neuen Katheten gleich lang.
3. **Aufstellung der Gleichungen:**
Sei die verlängerte Kathete $x + 4$ und die verkürzte Kathete $y - 5$.
Da das neue Dreieck gleichschenklig rechtwinklig ist, gilt:
$$x + 4 = y - 5.$$
Die Flächen sind gleich, also:
$$\frac{1}{2}xy = \frac{1}{2}(x + 4)(y - 5).$$
4. **Vereinfachung der Flächengleichung:**
$$xy = (x + 4)(y - 5) = xy - 5x + 4y - 20.$$
Subtrahiere $xy$ von beiden Seiten:
$$xy - xy = xy - 5x + 4y - 20 - xy \Rightarrow 0 = -5x + 4y - 20.$$
Das ist:
$$-5x + 4y = 20.$$
Multipliziere mit $-1$:
$$5x - 4y = -20.$$
5. **Aus der Gleichung für die Kathetenlängen:**
$$x + 4 = y - 5 \Rightarrow y = x + 9.$$
6. **Einsetzen von $y$ in die lineare Gleichung:**
$$5x - 4(x + 9) = -20.$$
Ausmultiplizieren:
$$5x - 4x - 36 = -20.$$
Vereinfachen:
$$x - 36 = -20.$$
Addiere 36 zu beiden Seiten:
$$x = 16.$$
7. **Berechnung von $y$:**
$$y = x + 9 = 16 + 9 = 25.$$
8. **Ergebnis:**
Ursprüngliche Kathetenlängen sind $x = 16$ cm und $y = 25$ cm.
Neue Kathetenlängen sind:
$$x + 4 = 20 \text{ cm}, \quad y - 5 = 20 \text{ cm}.$$
Das neue Dreieck ist gleichschenklig rechtwinklig mit Kathetenlänge 20 cm und hat die gleiche Fläche wie das ursprüngliche Dreieck.
Katheten Laengen 583281
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