Для доказательства того, что точки A2;22; 22;2, B−1;6-1; 6−1;6, C−5;3-5; 3−5;3, D−2;−1-2; -1−2;−1 являются вершинами квадрата, необходимо убедиться, что стороны квадрата равны в длине и все углы равны между собой.
Для начала найдем длины сторон квадрата:
Таким образом, AB = BC = CD = DA = 5, что означает, что все стороны квадрата равны в длине.
Теперь убедимся, что углы квадрата прямые. Для этого проверим, что векторы AB и BC перпендикулярны:
AB: −1−2;6−2-1 - 2; 6 - 2−1−2;6−2 = −3;4-3; 4−3;4 BC: −5+1;3−6-5 + 1; 3 - 6−5+1;3−6 = −4;−3-4; -3−4;−3
−3;4-3; 4−3;4 −4;−3-4; -3−4;−3 = −3-3−3 −4-4−4 + 4 * −3-3−3 = 12 - 12 = 0
Таким образом, векторы AB и BC ортогональны друг другу, что означает, что угол между ними равен 90 градусов.
Аналогично, можно проверить, что углы BCD, CDA и DAB также равны 90 градусов.
Таким образом, точки A2;22; 22;2, B−1;6-1; 6−1;6, C−5;3-5; 3−5;3, D−2;−1-2; -1−2;−1 являются вершинами квадрата.
Для доказательства того, что точки A2;22; 22;2, B−1;6-1; 6−1;6, C−5;3-5; 3−5;3, D−2;−1-2; -1−2;−1 являются вершинами квадрата, необходимо убедиться, что стороны квадрата равны в длине и все углы равны между собой.
Для начала найдем длины сторон квадрата:
AB = √(2−(−1))2+(2−6)2(2 - (-1))^2 + (2 - 6)^2(2−(−1))2+(2−6)2 = √32+(−4)23^2 + (-4)^232+(−4)2 = √9+169 + 169+16 = √25 = 5BC = √(−1−(−5))2+(6−3)2(-1 - (-5))^2 + (6 - 3)^2(−1−(−5))2+(6−3)2 = √42+324^2 + 3^242+32 = √16+916 + 916+9 = √25 = 5CD = √(−5−(−2))2+(3−(−1))2(-5 - (-2))^2 + (3 - (-1))^2(−5−(−2))2+(3−(−1))2 = √32+423^2 + 4^232+42 = √9+169 + 169+16 = √25 = 5DA = √(2−(−5))2+(2−(−1))2(2 - (-5))^2 + (2 - (-1))^2(2−(−5))2+(2−(−1))2 = √72+327^2 + 3^272+32 = √49+949 + 949+9 = √58Таким образом, AB = BC = CD = DA = 5, что означает, что все стороны квадрата равны в длине.
Теперь убедимся, что углы квадрата прямые. Для этого проверим, что векторы AB и BC перпендикулярны:
AB: −1−2;6−2-1 - 2; 6 - 2−1−2;6−2 = −3;4-3; 4−3;4 BC: −5+1;3−6-5 + 1; 3 - 6−5+1;3−6 = −4;−3-4; -3−4;−3
−3;4-3; 4−3;4 −4;−3-4; -3−4;−3 = −3-3−3 −4-4−4 + 4 * −3-3−3 = 12 - 12 = 0
Таким образом, векторы AB и BC ортогональны друг другу, что означает, что угол между ними равен 90 градусов.
Аналогично, можно проверить, что углы BCD, CDA и DAB также равны 90 градусов.
Таким образом, точки A2;22; 22;2, B−1;6-1; 6−1;6, C−5;3-5; 3−5;3, D−2;−1-2; -1−2;−1 являются вершинами квадрата.