Задание 2. Аналитическая геометрия на плоскости. Даны точки A,B,C,D на плоскости.
Требуется:
а) Составить уравнения прямых AB и CD и найти координаты точки М
пересечения этих прямых.
б) Составить уравнения прямой MN перпендикулярной BD и прямых
параллельных осям координат, проходящим через точку М.
Сделать чертеж.
A(4; 3)
B(6;-1)
C(-1; 7)
D((2;-2)
a) Найдем уравнения прямых AB и CD:
1) Прямая AB проходит через точки A(4; 3) и B(6;-1). Найдем коэффициент наклона прямой AB (k1):
k1 = (y2 - y1) / (x2 - x1) = (-1 - 3) / (6 - 4) = -4 / 2 = -2
Также, зная коэффициент наклона (k1) и координаты одной из точек (например, точки A), можем найти свободный член (b1):
b1 = y - k1 * x = 3 - (-2) * 4 = 3 + 8 = 11
Таким образом, уравнение прямой AB имеет вид: y = -2x + 11.
2) Прямая CD проходит через точки C(-1; 7) и D(2;-2). Найдем коэффициент наклона прямой CD (k2):
k2 = (y2 - y1) / (x2 - x1) = (-2 - 7) / (2 - (-1)) = -9 / 3 = -3
Также, зная коэффициент наклона (k2) и координаты одной из точек (например, точки C), можем найти свободный член (b2):
b2 = y - k2 * x = 7 - (-3) * (-1) = 7 + 3 = 10
Таким образом, уравнение прямой CD имеет вид: y = -3x + 10.
3) Найдем координаты точки M, пересечения прямых AB и CD.
Решим систему уравнений:
y = -2x + 11,
y = -3x + 10.
Подставим второе уравнение в первое:
-3x + 10 = -2x + 11.
Перенесем все слагаемые на одну сторону:
-3x + 2x = 11 - 10,
Сократим подобные слагаемые:
-x = 1,
Избавимся от отрицательного коэффициента, инвертировав оба члены уравнения:
x = -1.
Подставим найденное значение x в любое из уравнений:
y = -2 * (-1) + 11 = 2 + 11 = 13.
Таким образом, координаты точки M равны (-1, 13).
б) Теперь нам требуется составить уравнение прямой MN, перпендикулярной BD. Знаем, что коэффициенты наклона перпендикулярных прямых обратно пропорциональны и имеют противоположные знаки. Коэффициент наклона прямой BD равен:
k3 = (y2 - y1) / (x2 - x1) = (-2 - (-1)) / (2 - 6) = -1 / -4 = 1 / 4.
Таким образом, коэффициент наклона перпендикулярной прямой MN равен:
k4 = -1 / k3 = -4.
Также, зная коэффициент наклона (k4) и координаты точки M, можем найти свободный член (b3):
b3 = y - k4 * x = 13 - (-4) * (-1) = 13 + 4 = 17.
Таким образом, уравнение прямой MN имеет вид: y = -4x + 17.
Теперь составим уравнения прямых, параллельных осям координат, проходящих через точку M:
1) Прямая параллельная оси координат OX, проходящая через точку M, имеет уравнение: x = -1.
2) Прямая параллельная оси координат OY, проходящая через точку M, имеет уравнение: y = 13.
Вот графическое представление решения:
```
|
13| ....................................................................................................M
|
12|
|
11|
|
10| ......................................................................................C
|
|
| ......................................................................................D
|
|
9|
|
8|
|
7| .....................................................................................A
|
|
| .......................................................................................B
|
|
5|
|
4|
|
3|
| ........................................................................................
|
|
| ........................................................................................
|
|
2|
|
1|
|
0|_____________________________________________________________________
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
```
Надеюсь, это подробное объяснение помогло вам понять решение данного задания по аналитической геометрии на плоскости.