1. Главная
  2. Библиотека
  3. Высшая математика
  4. . Даны вершины треугольника . Найти: 1) длину стороны ;...
Решение задачи на тему

. Даны вершины треугольника . Найти: 1) длину стороны ; 2) уравнение стороны ; 3) уравнение высоты ; 4) уравнение медианы ; 5) точку пересечения медианы с высотой ; 6) уравнение прямой, проходящей через вершину параллельную стороне ; 7) расстояние от

  • Высшая математика
  • #Аналитическая геометрия
  • #Линейная алгебра и аналитическая геометрия
. Даны вершины треугольника . Найти: 1) длину стороны ; 2) уравнение стороны ; 3) уравнение высоты ; 4) уравнение медианы ; 5) точку пересечения медианы с высотой ; 6) уравнение прямой, проходящей через вершину параллельную стороне ; 7) расстояние от

Условие:

. Даны вершины треугольника . Найти: 1) длину стороны ; 2) уравнение стороны ; 3) уравнение высоты ; 4) уравнение медианы ; 5) точку пересечения медианы с высотой ; 6) уравнение прямой, проходящей через вершину параллельную стороне ; 7) расстояние от точки до прямой . A(1, -2) B(7,1) C(3,7)

Решение:

Давайте решим задачу шаг за шагом.

1) Длина стороны AB


Для нахождения длины стороны AB, используем формулу расстояния между двумя точками:
$
d = \sqrt{(x2 - x1)^2 + (y2 - y1)^2}
$
где $A(1, -2)$ и $B(7, 1)$.

Подставим координаты:
$
d_{AB} = \sqrt{(7 - 1)^2 + (1 - (-2))^2} = \sqrt{(6)^2 + (3)^2} = \sqrt{36 + 9} = \sqrt{45} = 3\sqrt{5}
$

2) Уравнение стороны AB


Уравнение прямой можно найти по формуле:
$
y - y1 = m(x - x1)
$
где $m$ — угловой коэффициент, который вычисляется как:
$
m = \frac{y2 - y1}{x2 - x1} = \frac{1 - (-2)}{7 - 1} = \frac{3}{6} = \frac{1}{2}
$
Теперь подставим в уравнение:
$
y - (-2) = \frac{1}{2}(x - 1)
$
Упрощаем:
$
y + 2 = \frac{1}{2}x - \frac{1}{2}
$
$
y = \frac{1}{2}x - \frac{5}{2}
$

3) Уравнен...

Высота из точки C перпендикулярна стороне AB. Угловой коэффициент высоты будет равен отрицательному обратному угловому коэффициенту стороны AB:

mh=−1m=−2 m_{h} = -\frac{1}{m} = -2
Теперь используем точку C(3, 7):
y−7=−2(x−3) y - 7 = -2(x - 3)
Упрощаем:
y−7=−2x+6 y - 7 = -2x + 6
y=−2x+13 y = -2x + 13

Медиана соединяет вершину A с серединой стороны BC. Сначала найдем середину отрезка BC:

MB + xB + y_C}{2} \right) = \left( \frac{7 + 3}{2}, \frac{1 + 7}{2} \right) = (5, 4)
Теперь находим угловой коэффициент медианы:
mM - yM - x_A} = \frac{4 - (-2)}{5 - 1} = \frac{6}{4} = \frac{3}{2}
Уравнение медианы:
y−(−2)=32(x−1) y - (-2) = \frac{3}{2}(x - 1)
Упрощаем:
y+2=32x−32 y + 2 = \frac{3}{2}x - \frac{3}{2}
y=32x−72 y = \frac{3}{2}x - \frac{7}{2}

Решим систему уравнений:

  1. y=−2x+13y = -2x + 13 (высота)
  2. y=32x−72y = \frac{3}{2}x - \frac{7}{2} (медиана)

Приравняем:

−2x+13=32x−72 -2x + 13 = \frac{3}{2}x - \frac{7}{2}
Умножим на 2, чтобы избавиться от дробей:
−4x+26=3x−7 -4x + 26 = 3x - 7
Соберем все xx в одну сторону:
26+7=3x+4x 26 + 7 = 3x + 4x
33=7x  ⟹  x=337 33 = 7x \implies x = \frac{33}{7}
Теперь подставим xx в одно из уравнений, например, в уравнение высоты:
y=−2⋅337+13=−667+917=257 y = -2 \cdot \frac{33}{7} + 13 = -\frac{66}{7} + \frac{91}{7} = \frac{25}{7}
Таким образом, точка пересечения медианы и высоты:
(337,257) \left( \frac{33}{7}, \frac{25}{7} \right)

Параллельная прямая имеет тот же угловой коэффициент m=12m = \frac{1}{2}:

y−7=12(x−3) y - 7 = \frac{1}{2}(x - 3)
Упрощаем:
y−7=12x−32 y - 7 = \frac{1}{2}x - \frac{3}{2}
y=12x+112 y = \frac{1}{2}x + \frac{11}{2}

Используем формулу расстояния от точки до прямой:

d=∣Ax0+C∣A2+B2 d = \frac{|Ax0 + C|}{\sqrt{A^2 + B^2}}
Для прямой y=12x+112y = \frac{1}{2}x + \frac{11}{2} у нас:
−12x+y−112=0  ⟹  A=−12,B=1,C=−112 -\frac{1}{2}x + y - \frac{11}{2} = 0 \implies A = -\frac{1}{2}, B = 1, C = -\frac{11}{2}
Подставим точку A(1, -2):
d=∣−0.5⋅1+1⋅(−2)−5.5∣(−0.5)2+12=∣−0.5−2−5.5∣0.25+1=∣−8∣1.25=81.25=852=165 d = \frac{|-0.5 \cdot 1 + 1 \cdot (-2) - 5.5|}{\sqrt{(-0.5)^2 + 1^2}} = \frac{|-0.5 - 2 - 5.5|}{\sqrt{0.25 + 1}} = \frac{|-8|}{\sqrt{1.25}} = \frac{8}{\sqrt{1.25}} = \frac{8}{\frac{\sqrt{5}}{2}} = \frac{16}{\sqrt{5}}

Таким образом, все задачи решены.

Выбери предмет