Решите задачу по геометрии Треугольник АВС задан своими вершинами. Дано: А (-3;4); В (-1;n/4); С (0;6) Найти: 1. уравнение прямой АМ, параллельной стороне ВС; 2. уравнение медианы АD; 3. уравнение высоты BF; 4. координаты точки пересечения медианы АD и высоты BF; 5. величину угла В; 6. уравнение биссектрисы CN; 7. площадь и периметр данного треугольника.
Уравнение прямой AM, параллельной стороне ВС: Так как прямая AM параллельна стороне ВС, то коэффициенты наклона этих двух прямых будут равны. Найдем коэффициент наклона стороны ВС: k = 6−n/46 - n/46−n/4 / 0+10 + 10+1 = 6−n/46 - n/46−n/4
Теперь уравнение прямой AM имеет вид y = 6−n/46 - n/46−n/4x + b. Подставляем координаты точки A −3;4-3;4−3;4: 4 = 6−n/46 - n/46−n/4−3-3−3 + b 4 = -18 + 3n/4 + b b = 22 + 3n/4 Итак, уравнение прямой AM: y = 6−n/46 - n/46−n/4x + 22 + 3n/4
Уравнение медианы AD: Медиана AD проходит через вершину A и середину стороны BC. Найдем середину стороны BC: x = −1+0-1 + 0−1+0 / 2 = -1/2 y = n/4+6n/4 + 6n/4+6 / 2 = n/8 + 3 Уравнение медианы AD проходящей через точки A и −1/2;n/8+3-1/2; n/8 + 3−1/2;n/8+3 имеет вид: y = n/8+3−4n/8 + 3 - 4n/8+3−4 / −1/2+3-1/2 + 3−1/2+3 * x+3x + 3x+3
Уравнение высоты BF: Высота BF проходит через вершину B и перпендикулярна стороне AC. Найдем коэффициент наклона стороны AC: k = 6−46 - 46−4 / 0+30 + 30+3 = 2 / 3 Тогда уравнение высоты BF проходит через точку B −1;n/4-1;n/4−1;n/4 и имеет вид y = −3/2-3/2−3/2x + b. Подставим координаты точки B: n/4 = −3/2-3/2−3/2−1-1−1 + b n/4 = 3/2 + b b = n/4 - 3/2 Итак, уравнение высоты BF: y = −3/2-3/2−3/2x + n/4 - 3/2
Координаты точки пересечения медианы AD и высоты BF: Чтобы найти точку пересечения медианы и высоты, решим систему уравнений уравнения медианы и уравнения высоты.
Угол В: Для нахождения угла В воспользуемся формулой косинусов: cosB = a2+c2−b2a^2 + c^2 - b^2a2+c2−b2 / 2ac где a, b, c - стороны треугольника, соответствующие вершине B.
Уравнение биссектрисы CN: Биссектриса CN делит угол C пополам и проходит через вершину C. Найдем коэффициент наклона биссектрисы: k = 6−n/46 - n/46−n/4 / 0−10 - 10−1 = 6−n/46 - n/46−n/4 / −1-1−1
Тогда уравнение биссектрисы CN проходит через точку C 0;60;60;6 и имеет вид y = 6−n/46 - n/46−n/4x + b. Подставляем координаты точки C: 6 = 6−n/46 - n/46−n/4000 + b b = 6 Итак, уравнение биссектрисы CN: y = 6−n/46 - n/46−n/4x + 6
Площадь и периметр треугольника: Для нахождения площади треугольника можем воспользоваться формулой: S = 0.5 * |x1y2−y3y2 - y3y2−y3 + x2y3−y1y3 - y1y3−y1 + x3y1−y2y1 - y2y1−y2| где x1,y1x1, y1x1,y1, x2,y2x2, y2x2,y2, x3,y3x3, y3x3,y3 - координаты вершин треугольника.
Периметр треугольника равен сумме длин его сторон: P = AB + BC + AC.
Уравнение прямой AM, параллельной стороне ВС:
Так как прямая AM параллельна стороне ВС, то коэффициенты наклона этих двух прямых будут равны. Найдем коэффициент наклона стороны ВС:
k = 6−n/46 - n/46−n/4 / 0+10 + 10+1 = 6−n/46 - n/46−n/4 Теперь уравнение прямой AM имеет вид y = 6−n/46 - n/46−n/4x + b. Подставляем координаты точки A −3;4-3;4−3;4:
4 = 6−n/46 - n/46−n/4−3-3−3 + b
4 = -18 + 3n/4 + b
b = 22 + 3n/4
Итак, уравнение прямой AM: y = 6−n/46 - n/46−n/4x + 22 + 3n/4
Уравнение медианы AD:
Медиана AD проходит через вершину A и середину стороны BC. Найдем середину стороны BC:
x = −1+0-1 + 0−1+0 / 2 = -1/2
y = n/4+6n/4 + 6n/4+6 / 2 = n/8 + 3
Уравнение медианы AD проходящей через точки A и −1/2;n/8+3-1/2; n/8 + 3−1/2;n/8+3 имеет вид:
y = n/8+3−4n/8 + 3 - 4n/8+3−4 / −1/2+3-1/2 + 3−1/2+3 * x+3x + 3x+3
Уравнение высоты BF:
Высота BF проходит через вершину B и перпендикулярна стороне AC. Найдем коэффициент наклона стороны AC:
k = 6−46 - 46−4 / 0+30 + 30+3 = 2 / 3
Тогда уравнение высоты BF проходит через точку B −1;n/4-1;n/4−1;n/4 и имеет вид y = −3/2-3/2−3/2x + b. Подставим координаты точки B:
n/4 = −3/2-3/2−3/2−1-1−1 + b
n/4 = 3/2 + b
b = n/4 - 3/2
Итак, уравнение высоты BF: y = −3/2-3/2−3/2x + n/4 - 3/2
Координаты точки пересечения медианы AD и высоты BF:
Чтобы найти точку пересечения медианы и высоты, решим систему уравнений уравнения медианы и уравнения высоты.
Угол В:
Для нахождения угла В воспользуемся формулой косинусов:
cosB = a2+c2−b2a^2 + c^2 - b^2a2+c2−b2 / 2ac
где a, b, c - стороны треугольника, соответствующие вершине B.
Уравнение биссектрисы CN:
Биссектриса CN делит угол C пополам и проходит через вершину C. Найдем коэффициент наклона биссектрисы:
k = 6−n/46 - n/46−n/4 / 0−10 - 10−1 = 6−n/46 - n/46−n/4 / −1-1−1 Тогда уравнение биссектрисы CN проходит через точку C 0;60;60;6 и имеет вид y = 6−n/46 - n/46−n/4x + b. Подставляем координаты точки C:
6 = 6−n/46 - n/46−n/4000 + b
b = 6
Итак, уравнение биссектрисы CN: y = 6−n/46 - n/46−n/4x + 6
Площадь и периметр треугольника:
Для нахождения площади треугольника можем воспользоваться формулой:
S = 0.5 * |x1y2−y3y2 - y3y2−y3 + x2y3−y1y3 - y1y3−y1 + x3y1−y2y1 - y2y1−y2|
где x1,y1x1, y1x1,y1, x2,y2x2, y2x2,y2, x3,y3x3, y3x3,y3 - координаты вершин треугольника.
Периметр треугольника равен сумме длин его сторон:
P = AB + BC + AC.