Даны вершины треугольника ABC A(0,2) B(-7,-4) C(3,2). Найти: а) уравнение стороны AB; б) уравнение высоты CH; в) уравнение медианы AM; г) точку N пересечения медианы AM и высоты CH; д) уравнение прямой, проходящей через вершину C параллельно стороне AB; е) расстояние от точки C до прямой AB
а) Найдем уравнение стороны AB. Для этого нужно использовать формулу нахождения углового коэффициента прямой и ее уравнения. Применим следующую формулу:
Уравнение прямой: y = kx + b
где k - угловой коэффициент прямой (tg угла наклона к оси OX), b - свободный коэффициент (пересечение прямой с осью OY).
1. Найдем угловой коэффициент прямой AB:
k = (y2 - y1) / (x2 - x1)
где (x1, y1) - координаты точки A, (x2, y2) - координаты точки B.
Используем координаты точек A(0,2) и B(-7,-4):
k = (-4 - 2) / (-7 - 0) = -6 / -7 = 6/7
2. Найдем свободный коэффициент b, зная что точка B(-7,-4) лежит на прямой AB:
-4 = (6/7)(-7) + b
-4 = -6 + b
b = -4 + 6
b = 2
Таким образом, уравнение стороны AB будет:
y = (6/7)x + 2
б) Найдем уравнение высоты CH.
1. Найдем угловой коэффициент прямой CH:
kCH = -1 / kAB
где kAB - угловой коэффициент прямой AB.
Так как уравнение стороны AB имеет вид: y = (6/7)x + 2, то угловой коэффициент прямой CH будет:
kCH = -7/6
2. Найдем свободный коэффициент bCH, зная что точка C(3,2) лежит на прямой CH:
2 = (-7/6)(3) + bCH
2 = -7/2 + bCH
bCH = 2 + 7/2
bCH = 11/2
Таким образом, уравнение высоты CH будет:
y = (-7/6)x + 11/2
в) Найдем уравнение медианы AM.
1. Найдем координаты точки M - середины стороны BC.
Для нахождения средней точки, найдем средние значения координат точек B и C:
xM = (xB + xC) / 2
yM = (yB + yC) / 2
Используем координаты точек B(-7,-4) и C(3,2):
xM = (-7 + 3) / 2 = -4 / 2 = -2
yM = (-4 + 2) / 2 = -2 / 2 = -1
Координаты точки M равны: M(-2, -1).
2. Найдем уравнение медианы AM.
Угловой коэффициент прямой AM:
kAM = (yM - yA) / (xM - xA)
где (xA, yA) - координаты точки A.
Используем координаты точек A(0,2) и M(-2, -1):
kAM = (-1 - 2) / (-2 - 0) = -3 / -2 = 3/2
Свободный коэффициент bAM, зная что точка M(-2, -1) лежит на прямой AM:
-1 = (3/2)(-2) + bAM
-1 = -3 + bAM
bAM = -1 + 3
bAM = 2
Таким образом, уравнение медианы AM будет:
y = (3/2)x + 2
г) Найдем точку пересечения медианы AM и высоты CH.
Для этого приравняем уравнения медианы AM и высоты CH и найдем координаты точки пересечения:
(3/2)x + 2 = (-7/6)x + 11/2
(3/2)x + (7/6)x = 11/2 - 2
(9/6)x + (7/6)x = 11/2 - 4/2
(16/6)x = 7/2
x = (7/2) * (6/16) = 21/16
Подставим значение x в любое уравнение (например, в уравнение медианы AM):
y = (3/2)(21/16) + 2 = 63/32 + 64/32 = 127/32
Таким образом, точка N пересечения медианы AM и высоты CH имеет координаты N(21/16, 127/32).
д) Уравнение прямой, проходящей через вершину C параллельно стороне AB.
Так как сторона AB задана уравнением y = (6/7)x + 2, то прямая, проходящая через вершину C параллельно стороне AB будет иметь такой же угловой коэффициент (6/7). Найдем свободный коэффициент b, используя точку C(3,2):
2 = (6/7)(3) + bC
2 = 18/7 + bC
bC = 2 - 18/7
bC = 14/7 - 18/7
bC = -4/7
Таким образом, уравнение прямой, проходящей через вершину C параллельно стороне AB будет:
y = (6/7)x - 4/7
е) Найдем расстояние от точки C до прямой AB. Расстояние от точки до прямой можно найти по формуле:
d = |Ax + By + C| / √(A^2 + B^2)
где A, B, C - коэффициенты уравнения прямой, Ax + By + C = 0.
Уравнение прямой AB имеет вид: y = (6/7)x + 2
A = 6/7, B = -1, C = -2
Подставим значения в формулу и найдем расстояние d:
d = |(6/7)(3) - 1(2) - 2| / √((6/7)^2 + (-1)^2)
d = |18/7 - 2 - 2) / √(36/49 + 1)
d = |18/7 - 4 - 14/7| / √(36/49 + 1)
d = |-42/7| / √(36/49 + 1)
d = |6| / √(36/49 + 1)
d = 6 / √(1/49 + 49/49)
d = 6 / √(50/49)
d = 6 / (7/√50)
d = 6√50 / 7
Таким образом, расстояние от точки C до прямой AB равно 6√50 / 7.