По трем заданным точкам построить треугольник и средствами векторной алгебры найти: 1) длину стороны ВС; 2) уравнение линии ВС; 3) длину и уравнение высоты, прове-денной из точки А; 4) площадь треугольника АВС; 5) угол между сторонами ВА и ВС; 6) уравнение биссектрисы, проведенной из вершины В; 7) составить уравнение медианы, про-веденной из вершины С; 8) точку пересечения его медианы, проведенной из вершины С и высоты, проведенной из вершины А; 9) координаты точки М, делящей сторону АВ в отно-шении 2:3, считая от точки А; 10) уравнение прямой, проходящей через точку М параллель-но стороне ВС. A(-5; 3)
B(4;6)
C(8;4)
1) Чтобы найти длину стороны ВС, мы можем использовать формулу расстояния между двумя точками. Для этого нам понадобятся координаты точек B и C.
Длина стороны ВС = √((x2 - x1)^2 + (y2 - y1)^2), где (x1, y1) - координаты точки B, (x2, y2) - координаты точки C.
Подставляя значения координат, получаем:
Длина стороны ВС = √((8 - 4)^2 + (4 - 6)^2) = √(4^2 + (-2)^2) = √(16 + 4) = √20 = 2√5
2) Уравнение линии ВС мы можем получить, используя формулу прямой, проходящей через две точки. Для этого нам понадобятся координаты точек B и C.
Уравнение линии ВС имеет вид: y - y1 = ((y2 - y1) / (x2 - x1))(x - x1)
Подставляя значения координат, получаем:
Уравнение линии ВС: y - 6 = ((4 - 6) / (8 - 4))(x - 4)
Упрощая, получаем: y - 6 = -0.5(x - 4)
3) Для нахождения длины и уравнения высоты, проведенной из точки А, нам понадобятся координаты точек А, B и C.
Высота может быть проведена из вершины А к стороне ВС. Перпендикулярные векторы будут иметь произведение, равное 0. Поэтому мы можем построить уравнение прямой, проходящей через точку А перпендикулярно стороне ВС.
Уравнение прямой, проведенной через точку А и перпендикулярной стороне ВС, можно записать в виде:
(y - y1) = ((x2 - x1) / (y2 - y1))(x - x1), где (x1, y1) - координаты точки A, (x2, y2) - координаты точки C.
Подставляя значения координат, получаем:
Уравнение прямой, проведенной из точки А: (y - 3) = ((8 - (-5)) / (4 - 3))(x - (-5))
Упрощая, получаем: (y - 3) = 13(x + 5)
Для нахождения длины высоты, проведенной из точки А, мы можем использовать формулу расстояния между точкой А и найденной прямой. Длина высоты будет равна расстоянию от точки А до прямой, поделенному на величину косинуса угла между стороной ВС и высотой.
Длина высоты = |Ax + By + C| / sqrt(A^2 + B^2), где A, B, C - коэффициенты уравнения прямой, полученной в пункте 3.
Уравнение прямой имеет вид: 13x - y + 64 = 0
Подставляя значения в формулу, получаем:
Длина высоты = |13(-5) - 3 + 64| / sqrt(13^2 + (-1)^2) = |(-65) - 3 + 64| / sqrt(169 + 1) = |-4| / sqrt(170) = 4 / √170
4) Для нахождения площади треугольника АВС можно использовать формулу Герона. Нам понадобятся длины всех сторон треугольника.
Площадь треугольника АВС = √(p(p - AB)(p - BC)(p - AC)), где AB, BC, AC - длины сторон треугольника, p = (AB + BC + AC) / 2.
Подставляя значения сторон и вычисляя значение параметра p, получаем:
p = (2√5 + √(20) + 8) / 2 = (√5 + 2√5 + √(20) + 8) / 2 = (√5 + √20 + 8) / 2
Площадь треугольника АВС = √((√5 + √20 + 8) / 2)((√5 + √20 + 8) / 2 - 2√5)((√5 + √20 + 8) / 2 - √(20))((√5 + √20 + 8) / 2 - 8)
Упростим выражение:
Площадь треугольника АВС = √((√5 + √20 + 8)((√5 + √20 + 8) - 2√5)((√5 + √20 + 8) - √(20))((√5 + √20 + 8) - 8)
5) Чтобы найти угол между сторонами ВА и ВС, мы можем использовать формулу скалярного произведения векторов.
Cos(θ) = (A · B) / (|A| * |B|), где A, B - векторы сторон ВА и ВС.
Для нахождения скалярного произведения A и B, мы можем использовать координаты точек A, B и C.
A = (x1, y1), B = (x2, y2), C = (x3, y3)
A = (x1 - x2, y1 - y2)
B = (x3 - x2, y3 - y2)
Подставляя значения координат и вычисляя скалярное произведение, получаем:
Cos(θ) = ((x1 - x2)(x3 - x2) + (y1 - y2)(y3 - y2)) / (|A| * |B|)
6) Чтобы найти уравнение биссектрисы, проведенной из вершины В, нам понадобятся уравнения сторон треугольника и их длины.
Уравнение биссектрисы, проведенной из вершины В, можно получить, используя формулу:
X = (a * x2 + b * x1) / (a + b), Y = (a * y2 + b * y1) / (a + b), где (x1, y1) и (x2, y2) - координаты точек, определяющих биссектрису, a и b - отношения длин соответствующих сторон треугольника.
Для нахождения отношений a и b, мы можем использовать длины сторон треугольника.
a = BC / AC
b = BC / AB
Подставляя значения длин сторон и выполняя вычисления в формуле, получаем уравнение биссектрисы, проведенной из вершины В.
7) Чтобы составить уравнение медианы, проведенной из вершины С, нам понадобятся координаты точек A, B и C.
Медиана, проведенная из вершины C, делит сторону АВ пополам и проходит через точку С и середину отрезка АВ.
Координаты середины отрезка АВ можно найти, используя формулу:
X = (x1 + x2) / 2, Y = (y1 + y2) / 2, где (x1, y1) и (x2, y2) - координаты точек, определяющих сторону АВ.
Подставляя значения координат и выполняя вычисления, получаем координаты середины отрезка АВ.
Точка пересечения медианы и высоты можно найти, решив систему уравнений медианы и высоты. В этом случае уравнения медианы и высоты будут подставлены вместо y в оба уравнения, и решение системы даст координаты точки пересечения.
9) Чтобы найти координаты точки М, делящей сторону АВ в отношении 2:3, мы можем использовать формулу точки деления отрезка.
X = (a * x2 + b * x1) / (a + b), Y = (a * y2 + b * y1) / (a + b), где (x1, y1) и (x2, y2) - координаты точек, определяющих отрезок, a и b - отношения, в которых отрезок делится.
Для нахождения отношений a и b, мы можем использовать длины отрезка АВ и М.
a/b = МВ/МА = 2/3
Подставляя значения длин сторон и выполняя вычисления в формуле, получаем координаты точки М.
10) Чтобы найти уравнение прямой, проходящей через точку М и параллельной стороне ВС, мы можем использовать формулу прямой, проходящей через одну точку и параллельной другой.
Уравнение прямой, проходящей через точку М параллельно стороне ВС, имеет вид: y - y1 = ((y2 - y1) / (x2 - x1))(x - x1), где (x1, y1) - координаты точки М, (x2, y2) - координаты точки C.
Подставляя значения координат, получаем уравнение прямой.
Надеюсь, это поможет вам понять решение задачи! Если у вас возникнут дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать их!