Даны вершины треугольника А(-14; 6), В(-2;1), С(1;5) . Требуется 1. составить уравнения сторон AB AC BC и найти их угловые
коэффициенты;
2. найти длину стороны BC
3. найти eгол BAC
4. составить уравнение прямой L, проходящей через точку C параллельно
прямой AB ;
5. составить уравнение высоты AH и найти её длину
6.вычислить площадь треугольника ABC
7. составить уравнение медианы BM
8. найти точку пересечения G= AH ∩ BM
9. найти центр тяжести N треугольника
10. составить систему линейных неравенств, определяющих треугольник
- Уравнение стороны AB:
AB: y = mx + b
Для нахождения углового коэффициента m, используем формулу:
m = (y2 - y1) / (x2 - x1)
m = (1 - 6) / (-2 - (-14))
m = -5 / 12
Теперь найдем значение b, подставив координаты точки A:
6 = (-5 / 12)(-14) + b
6 = 70 / 12 + b
72 / 12 = 70 / 12 + b
b = 2 / 12
b = 1 / 6
Итого, уравнение стороны AB: y = (-5 / 12)x + 1 / 6
- Уравнение стороны AC:
AC: y = mx + b
m = (y2 - y1) / (x2 - x1)
m = (5 - 6) / (1 - (-14))
m = 1 / 15
b = y - mx
b = 6 - (1 / 15)(-14)
b = 6 - 14 / 15
b = 86 / 15
Итого, уравнение стороны AC: y = (1 / 15)x + 86 / 15
- Уравнение стороны BC:
BC: y = mx + b
m = (y2 - y1) / (x2 - x1)
m = (5 - 1) / (1 - (-2))
m = 4 / 3
b = y - mx
b = 5 - (4 / 3)(1)
b = 15 / 3 - 4 / 3
b = 11 / 3
Итого, уравнение стороны BC: y = (4 / 3)x + 11 / 3
2. Найдем длину стороны BC, используя формулу расстояния между точками:
BC = √((x2 - x1)^2 + (y2 - y1)^2)
BC = √((1 - (-2))^2 + (5 - 1)^2)
BC = √(3^2 + 4^2)
BC = √(9 + 16)
BC = √25
BC = 5
3. Найдем угол BAC, используя формулу для нахождения угла между двумя векторами:
cos(θ) = (AB · AC) / (|AB| * |AC|)
где AB и AC - векторы, AB · AC - скалярное произведение векторов, |AB| и |AC| - длины векторов.
Сначала найдем векторы AB и AC:
AB = (x2 - x1, y2 - y1) = (-2 - (-14), 1 - 6) = (12, -5)
AC = (x3 - x1, y3 - y1) = (1 - (-14), 5 - 6) = (15, -1)
Теперь найдем их длины:
|AB| = √(12^2 + (-5)^2) = √(144 + 25) = √169 = 13
|AC| = √(15^2 + (-1)^2) = √(225 + 1) = √226
Используя скалярное произведение:
AB · AC = 12 * 15 + (-5) * (-1) = 180 + 5 = 185
cos(θ) = (185) / (13 * √226)
Теперь найдем угол BAC:
θ = arccos(185 / (13 * √226))
4. Составим уравнение прямой L, проходящей через точку C параллельно прямой AB:
Угловые коэффициенты прямых AB и L должны быть равны, так как они параллельны.
Угловой коэффициент прямой L равен -5 / 12 (как у прямой AB), так как прямая проходит через точку C.
Используем формулу уравнения прямой:
L: y = mx + b
где m = -5 / 12 (угловой коэффициент)
Подставим координаты точки C и найдем b:
5 = (-5 / 12)(1) + b
5 = -5 / 12 + b
60 / 12 = -5 / 12 + b
b = 65 / 12
Итого, уравнение прямой L: y = (-5 / 12)x + 65 / 12
5. Составим уравнение высоты AH и найдем ее длину:
Высота AH - перпендикулярная линия, проведенная из вершины A к прямой BC.
Найдем угловой коэффициент прямой BC (4 / 3). Угловой коэффициент прямой, перепендикулярной данной, будет равен -3 / 4 (противоположно измененный и обратный по знаку).
Составим уравнение прямой, проходящей через точку A с угловым коэффициентом -3 / 4:
AH: y = mx + b
Подставим координаты точки A и найдем b:
6 = (-3 / 4)(-14) + b
6 = 42 / 2 + b
12 = 42 / 2 + b
b = 12 - 42 / 2
b = 24 / 2 - 42 / 2
b = -18 / 2
b = -9
Итого, уравнение высоты AH: y = (-3 / 4)x - 9
Длина высоты AH можно найти как расстояние между точкой H (пересечение высоты с осью x) и вершиной A:
AH = |xH - xA|
Для этого найдем координаты точки H, подставив уравнение высоты в уравнение стороны BC и решив систему уравнений:
(-3 / 4)xH - 9 = (4 / 3)xBC + 11 / 3
(-3 / 4)xH = (4 / 3)xBC + 38 / 3
Далее можно решить систему уравнений методом подстановки или иным способом и найти значение xH, после чего подставить его в формулу для нахождения длины AH.
6. Площадь треугольника ABC можно найти, используя формулу Герона:
S = √(p * (p - AB) * (p - AC) * (p - BC))
где p - полупериметр треугольника, который можно найти, сложив длины всех сторон и поделив на 2.
Подставим значения сторон из предыдущих пунктов:
AB = 13
AC = √226
BC = 5
p = (13 + √226 + 5) / 2
Подставим все значения в формулу и найдем площадь S.
7. Составим уравнение медианы BM:
Медиана - линия, проводящаяся из вершины B треугольника ABC к середине стороны AC.
Найдем координаты середины стороны AC:
xM = (xA + xC) / 2
yM = (yA + yC) / 2
Теперь найдем угловой коэффициент прямой BM. Для этого используем формулу:
m = (yM - yB) / (xM - xB)
Составим уравнение прямой BM, используя угловой коэффициент и координаты точки B:
BM: y = mx + b
8. Найдем точку пересечения G между прямыми AH и BM:
Для этого решим систему уравнений, составленную из уравнений AH и BM:
AH: y = (-3 / 4)x - 9
BM: y = mx + b
Решим систему и найдем координаты точки G.
9. Найдем центр тяжести N треугольника ABC:
Для этого нужно найти среднее арифметическое координат вершин треугольника:
xN = (xA + xB + xC) / 3
yN = (yA + yB + yC) / 3
Теперь у нас есть координаты точки N.
10. Составим систему линейных неравенств, определяющих треугольник:
1) Уравнение стороны AB: y ≤ (-5 / 12)x + 1 / 6
2) Уравнение стороны AC: y ≤ (1 / 15)x + 86 / 15
3) Уравнение стороны BC: y ≥ (4 / 3)x + 11 / 3
4) Уравнение высоты AH: y ≥ (-3 / 4)x - 9
5) Уравнение медианы BM: y = mx + b