Вопрос № 28489: Помогите пожалуйста с задачкой!!!!!!!
Найти координаты вершин треугольника, если даны координаты одной его вершины A(2;1) и уравнения его медиан:
7x - 20y + 22 = 0, x + 4y - 22 = 0.
Спасибо....
Вопрос № 28.489
Помогите пожалуйста с задачкой!!!!!!!
Найти координаты вершин треугольника, если даны координаты одной его вершины A(2;1) и уравнения его медиан:
7x - 20y + 22 = 0, x + 4y - 22 = 0.
Отвечает: Ayl
Здравствуйте, Авельчев Антон Евгеньевич!
Ну смотри.
Что мы знаем о медианах? Знаем мы то, что сторона, на которую опущена медиана, делится точкой пересечения пополам; то, что все медианы треугольника пересекаются в одной точке; и то, что точка пересечения медиан делит каждую медиану в отношении 2:1, считая от вершины треугольника.
Вооружась этими знаниями, приступим к решению.
Введем обозначения:
Вершины треугольника: A, B, C
Медианы: AM, BN, CK
Точка пересечения медиан: O
Прямые, содержащие стороны треугольника: AB=c; AC=b; BC=a
Прямые, содержащие медианы: AM=m; BN=n; CK=k
Координаты точки A нам заданы.
Прямой подстановкой в уравнения медианных прямых убеждаемся, что эта точка не принадлежит ни одной из них, т.е. эти прямые содержат медианы BN и CK, т.е. соответствуют прямым n и k.
Находим точку пересечения прямых n и k, что даст нам точку пересечения медиан O:
{7x-20y+22=0; x+4y-22=0
Из второго уравнения выражаем x через y и подставляем в первое:
x=22-4y => 7*(22-4y)-20y+22=0 => y=11/3 => x=22/3
Т.о., координаты точки O равны (22/3; 11/3)
Определяем координаты точки M из того факта, что AO = 2OM:
x(M) = (3x(O)-x(A))/2; y(M) = (3y(O)-y(A))/2
x(M) = 10; y(M) = 5
Точка M лежит на прямой a.
Примем, что прямая 7x-20y+22=0 является прямой k и, следовательно, содержит вершину C, а прямая x+4y-22=0 является прямой n и содержит вершину B.
Если сделать чертеж, то мы увидим, что при таких обозначениях вершина B будет иметь координату X меньше, чем точка M, а вершина C - больше.
Запишем уравнение прямой a в общем виде: y = a*x+b
Нам нужно найти такие значения a и b, чтобы:
1. Точка M принадлежала этой прямой
2. Расстояние от точки M до точки пересечения этой прямой и прямой n было бы равно расстоянию от точки M до точки пересечения этой прямой и прямой k.
Для случая 1 можно написать выражение: y(M) = a*x(M)+b, т.е. 5=10a+b (1)
Для второго случая достаточно записать выражение для равенства проекций отрезков MB и CB на ось X. Для этого определим координаты точек пересечения прямой a с прямыми k и n через неизвестные a и b:
Т.к. точка B находится левее точки M, то длина проекции отрезка BM на ось OX равна x(M)-x(B): x(BM) = 10-(5.5-b)/(a+0.25)
Аналогично, т.к. точка C находится правее точки M, то длина проекции отрезка CM на ось OX равна x(C)-x(M): x(CM) = (1.1-b)/(a-0.35)-10
Приравниваем эти длины: x(BM)=x(CM)
10-(5.5-b)/(a+0.25) = (1.1-b)/(a-0.35)-10
и выражаем b через a:
b = (20*a^2-8.6*a-0.1)/(0.1-2*a)
и подставляем это выражение в уравнение (1), составленное для того факта, что точка M принадлежит прямой a:
10*a+b=5
10*a+(20*a^2-8.6*a-0.1)/(0.1-2*a)=5
откуда получаем, что a=0.25
b=5-10*a => b=2.5
Т.о., уравнение для прямой a имеет вид: y=0.25x+2.5
Вычисляем координаты точек B и С:
x(B)=(5.5-2.5)/(0.25+0.25)=3/0.5=6
y(B)=-0.25*6+5.5=-1.5+5.5=4
Точка B имеет координаты (6; 4)
x(C)=(1.1-2.5)/(0.25-0.35)=(-1.4)/(-0.1)=14
y(C)=0.35*14+1.1=4.9+1.1=6
Точка C имеет координаты (14; 6)