1. даны три последовательные вершины параллелограмма а(1; 2), в(-2; 1),с(-4; -5). не находя координаты вершины d, найти: 1) уравнение стороны ad; 2) уравнение высоты bk, опущенной из вершины в на сторону ad; 3) длину высоты bk; 4) уравнение диагонали bd; 5) тангенс угла между диагоналями параллелограмма. записать общие уравнения найденных прямых. построить чертеж.
3=k+b
0=4k+b
3=-3k
b=3-k
k=-1
b=4
y=-x+4 - уравнение стороны BC
Выведем уравнение для стороны AD:
сторона AD параллельна стороне BC, т.е. имеет тот же угол наклона:
y=-x+b
по координатам точки A определим b:
2=1+b
b=1
y=-x+1 - уравнение стороны AD
Выведем уравнение для высоты BK:
сторона AD имеет угол наклона arctg(-1)=135 градусов
высота BK имеет угол наклона 135-90=45 градусов:
y=x*tg45+b
у=х+b
по координатам точки В определим b:
3=1+b
b=2
y=x+2 - уравнение высоты BK
определим координаты точки пересечения AD и BK (точки K):
-x+1=x+2
2x=-1
x=-1/2=-0,5
y=-0,5+2=1,5
вычислим длину высоты BK (примечание: sqrt - квадратный корень):
BK=sqrt((3-1,5)^2+(1+0,5)^2)= sqrt(1,5^2+1,5^2)=sqrt(2,25+2,25)=sqrt(4,5)
Выведем уравнение для стороны AB:
2=-k+b
3=k+b
2b=5
k=3-b
b=5/2
k=1/2
b=2,5
k=0,5
y=0,5x+2,5 - уравнение стороны AB
вычислим угол ABK:
BK имеет угол наклона 45 градусов
AB имеет угол наклона arctg(0,5)
tg(ABK)=tg(45-arctg(0,5))=(tg45+tgarctg(0,5))/(1-tg45*tgarctg(0,5))=(1+0,5)/(1-0,5)=3
угол ABK составляет arctg3 градусов
Выведем уравнение для диагонали BD:
диагональ BD имеет угол наклона (90+arctg3) градусов:
y=x*tg(90+arctg3)+b
по координатам точки B определим b:
3=tg(90+arctg3)+b
b=3-tg(90+arctg3)
y=x*tg(90+arctg3)+3-tg(90+arctg3)
y=3+(x-1)tg(90+arctg3) - уравнение диагонали BD
Выведем уравнение для диагонали AC:
2=-k+b
0=4k+b
5k=-2
b=2+k
k=-2/5
b=8/5
k=-0,4
b=1,6
y=-0,4x+1,6 - уравнение диагонали АС
угол наклона диагонали АС составляет arctg(-0,4)=-arctg(0,4) градусов
угол между диагоналями BD и AC: 90+arctg3+arctg(0,4)
тангенс найденного угла: tg(90+arctg3+arctg(0,4))
косинус угла B параллелограмма: cos(90+arctg3)=cos90*cosarctg3-sin90*sinarctg3=0-sinarctg3=-sinarctg3
1) Для нахождения уравнения стороны ad параллелограмма нам необходимо найти координаты вершины d. Так как а, б и с - последовательные вершины параллелограмма, то мы можем найти координаты каждой вершины, используя векторное равенство:
d = с + (b - а)
d = (-4, -5) + ((-2, 1) - (1, 2))
d = (-4, -5) + (-3, -1)
d = (-7, -6)
Итак, координаты вершины d равны (-7, -6). Теперь мы можем написать уравнение стороны ad, используя формулу прямой в общем виде (y = kx + b). Коэффициент наклона (k) можно найти, используя формулу (k = (y2 - y1) / (x2 - x1)):
k = (-6 - 2) / (-7 - 1) = -8 / -8 = 1
Теперь, чтобы найти свободный член (b), мы можем подставить одну из известных точек (например, точку a) в уравнение и решить его:
2 = 1 * 1 + b
1 + b = 2
b = 2 - 1
b = 1
Итак, уравнение стороны ad равно y = x + 1.
2) Следующий шаг - найти уравнение высоты bk, опущенной из вершины b на сторону ad. Прежде чем начать, давайте найдем координаты вершины k. Мы знаем, что точка k находится на стороне ad, поэтому мы можем взять любое значение x в уравнении стороны ad и найти соответствующее значение y:
Пусть x = 0:
y = 0 + 1 = 1
Таким образом, координаты точки k равны (0, 1). Чтобы найти уравнение высоты, мы можем использовать формулу прямой в общем виде, зная координаты точек b и k:
k = (y2 - y1) / (x2 - x1)
k = (1 - 2) / (0 - (-2))
k = -1 / 2
Теперь найдем свободный член b, используя одну из известных точек (например, точку b):
1 = -1/2 * 0 + b
1 = b
Итак, уравнение высоты bk равно y = -1/2 * x + 1.
3) Длина высоты bk может быть найдена с использованием теоремы Пифагора. Мы знаем, что точка k (0, 1) находится на высоте, а точка b (-2, 1) - это начало высоты. Расстояние между этими двумя точками является длиной высоты:
длина = √((x2 - x1)^2 + (y2 - y1)^2)
длина = √((-2 - 0)^2 + (1 - 1)^2)
длина = √((-2)^2 + 0^2)
длина = √(4)
длина = 2
Итак, длина высоты bk равна 2.
4) Для нахождения уравнения диагонали bd мы можем использовать формулу прямой в общем виде, зная две точки - b (-2, 1) и d (-7, -6):
k = (y2 - y1) / (x2 - x1)
k = (-6 - 1) / (-7 - (-2))
k = -7 / -5
k = 7 / 5
Теперь найдем свободный член b, используя одну из известных точек (например, точку b):
1 = 7/5 * (-2) + b
1 = -14/5 + b
b = 5/5 + 14/5
b = 19/5
Итак, уравнение диагонали bd равно y = 7/5 * x + 19/5.
5) Найдем тангенс угла между диагоналями параллелограмма. Мы можем использовать тангенс угла между двумя прямыми, который определяется формулой (tg(α) = (k1 - k2) / (1 + k1 * k2)). В данном случае, k1 и k2 - это коэффициенты наклона прямых ad и bd:
Альфа = tg^(-1)((1 - 7/5) / (1 + (1 * 7/5)))
Альфа = tg^(-1)(-2/5)
Альфа ≈ -21.8 градусов
Таким образом, тангенс угла между диагоналями параллелограмма равен примерно -0.4.
Найденные уравнения прямых:
1) уравнение стороны ad: y = x + 1,
2) уравнение высоты bk: y = -1/2 * x + 1,
3) уравнение диагонали bd: y = 7/5 * x + 19/5.
Теперь мы можем построить чертеж, используя эти уравнения и известные точки.