Трикутник задано вершинами А(– 1; 8), В(7; – 2) і С(– 5; 4). Знайти: 1) рівняння сторони АС,
2) рівняння медіани ВК;
3) рівняння прямої АЕ, яка паралельна стороні ВС;
4) рівняння висоти ВМ та її довжину;
5) периметр та площу трикутника

Построим сумму векторов а и b и их разность.
↑АС = ↑р = ↑а + ↑b
↑DB = ↑q = ↑a - ↑b
Чтобы найти угол между векторами p и q, построим вектор, равный вектору q, с началом в точке А.
∠ЕАС - искомый.
Из ΔABD найдем длину вектора q по теореме косинусов:
|↑q|² = AB² + AD² - 2·AB·AD·cos60° = 25 + 64 - 2·5·8·1/2 = 89 - 40 = 49
|↑q| = 7
Сумма углов параллелограмма, прилежащих к одной стороне, равна 180°, значит ∠АВС = 120°.
Из ΔABС найдем длину вектора р по теореме косинусов:
|↑p|² = AB² + BC² - 2·AB·BC·cos120° = 25 + 64 + 2·5·8·1/2 = 89 + 40 = 129
|↑p| = √129

Из ΔЕАС по теореме косинусов:
cos α = (AE² + AC² - EC²) / (2 · AE · AC)
cos α = (49 + 129 - 256) / (2 · 7 · √129) = - 78 / (14√129) = - 39√129 / 903
cos α = - 13√129/301

Sastd =  67,5+15√3  см².

Объяснение:

Площадь боковой поверхности пирамиды ASTD - это сумма площадей боковых граней ATS, ADS и ATD, так как по принятому обозначению пирамиды ее вершина обозначается первой.

Площадь грани ADS (правильного треугольника) равна

Sads = √3*а²/4  = √3*100/4 = 25√3 см².

Площадь грани ATD (прямоугольного треугольника) равна

Satd = (1|2)*AT*AD = 30 см².

Площадь грани ATS равна

Sasb = Sads = 25√3 см², так как площади граней равны.

Площади треугольников АST и BST имеют общую высоту (высоту грани ASB) и относятся как стороны, к которым проведена эта высота, то есть Sats/Sbts = 3/2. А так как Sasb = Sats+Sbts, то

Sats/Sasb = 3/5. тогда

Sats = (3/5)*Sasb = (3/5)*25√3 = 15,5 см².

Площадь боковой поверхности пирамиды ASTD равна:

Sastd = 25√3 + 30 + 37,5 = 67,5+15√3  см².

P.S. На всякий случай:

Площадь грани STD можем найти по Герону.

По теореме косинусов в треугольнике AST:

ST² = √(AT²+AS²-2*AT*AS*Cos60). (угол SAT = 60, так как грани - правильные треугольники). Тогда

ST = √(136-2*AT*AS*(1/2)) = √76.

DT = √(AT²+AD²) = √136.

SD = 10.

Полупериметр равен (10+√136+√76)/2 и по Герону:

Sstd = √((10+√136+√76)*(10+√76-√136)*(10+√136-√76)*(√136+√76-10))/4  или

Sstd = √((10+√76)²-136)*(136-(10-√76)²)/4  или

Sstd = √((20√76+40)*(20√76-40))/4 или

Sstd = √((30400-1600)/4 = √28800/4 = 120√2/4 =30√2.