Дано: вершина А(4,6), уравнения медианы x-5y+7=0 и высоты x+4y-2=0 выходящих из одной вершины.
Находим координаты вершины В, из которой выходят медиана и высота, приравняв их уравнения.
x-5y+7= x+4y-2,
9у = 9,
у = 9/9 = 1, х = 2 - 4у = 2 - 4*1 = -2.
Точка В(-2; 2).
Сторона АС перпендикулярна заданной высоте ВН = x+4y-2=0.
Уравнение высоты ВН выразим относительно у: у = (-1/4)х + (1/2).
Угловой коэффициент стороны АС равен:
к(АС) = -1/к(ВН) = -1/(*1/4) = 4.
Тогда уравнение АС имеет вид у = 4х + в.
Для определения величины"в" подставим координаты точки А, которые нам известны.
6 = 4*4 + в, отсюда в = 6 - 16 = -10.
АС: у = 4х - 10.
Найдём координаты точки М - основание заданной медианы.
Уравнение медианы ВМ x-5y+7 = 0 выразим так: у = (1/5)х + (7/5).
Приравняем уравнения АС и ВМ: 4х - 10 = (1/5)х + (7/5).
20х -50 = х + 7,
19х = 57, х = 57/19 = 3, у = 4*3 - 10 = 2.
Точка М(3; 2).
Находим координаты точки С как симметричной точке А относительно точки М: хС = 2хМ - хА = 2*3 - 4 = 2,
уС = 2уМ - уА = 2*2 - 6 = -2.
Точка С(2; -2).
Расчет длин сторон:
АВ (с) = √((Хв-Ха)²+(Ув-Уа)²) = √61 = 7,810249676,
BC (а)= √((Хc-Хв)²+(Ус-Ув)²) = √25 = 25
,
AC (в) = √((Хc-Хa)²+(Ус-Уa)²) = √68 = 8,246211251.
По формуле Герона определяем площадь треугольника АВС.
S = √(p(p-a)(p-b)(p-c)). Подставив данные, получаем S = p = 10,52823,
S = 19.
Отсюда находим длину высоты ВН:
ВН = 2S/AC = 2*19*/√68 = 38/√68.
Уравнения сторон:
АВ: (х - 4)/6 = (у - 6)/5,
ВС: (х + 2)/4 = (у - 1)/(-3),
АС: (х - 4)/2 = (у -6)/8, или, сократив на 2 имеем (х - 4)/1 = (у -6)/4.
Решение проводим с калькулятора.
Даны координаты треугольника: A(2,1), B(1,-2), C(-1,0).
1) Координаты векторов
Координаты векторов находим по формуле:
X = xj - xi; Y = yj - yi
здесь X,Y координаты вектора; xi, yi - координаты точки Аi; xj, yj - координаты точки Аj
Например, для вектора AB
X = x2 - x1; Y = y2 - y1
X = 1-2 = -1; Y = -2-1 = -3
AB(-1;-3)
AC(-3;-1)
BC(-2;2)
2) Модули векторов
Длина вектора a(X;Y) выражается через его координаты формулой:
3) Угол между прямыми
Угол между векторами a1(X1;Y1), a2(X2;Y2) можно найти по формуле:
где a1a2 = X1X2 + Y1Y2
Найдем угол между сторонами AB и AC
γ = arccos(0.6) = 53.130
4) Проекция вектора
Проекцию вектора b на вектор a можно найти по формуле:
Найдем проекцию вектора AB на вектор AC
5) Площадь треугольника
Пусть точки A1(x1; y1), A2(x2; y2), A3(x3; y3) - вершины треугольника, тогда его площадь выражается формулой:
В правой части стоит определитель второго порядка. Площадь треугольника всегда положительна.
Решение. Принимая A за первую вершину, находим:
По формуле получаем:
6) Деление отрезка в данном отношении
Радиус-вектор r точки A, делящий отрезок AB в отношении AA:AB = m1:m2, определяется формулой:
Координаты точки А находятся по формулам:
Уравнение медианы треугольника
Обозначим середину стороны BC буквой М. Тогда координаты точки M найдем по формулам деления отрезка пополам.
M(0;-1)
Уравнение медианы AM найдем, используя формулу для уравнения прямой, проходящей через две заданные точки. Медиана AМ проходит через точки A(2;1) и М(0;-1), поэтому:
или
или
y = x -1 или y -x +1 = 0
7) Уравнение прямой
Прямая, проходящая через точки A1(x1; y1) и A2(x2; y2), представляется уравнениями:
Уравнение прямой AB
или
или
y = 3x -5 или y -3x +5 = 0
Уравнение прямой AC
или
или
y = 1/3x + 1/3 или 3y -x - 1 = 0
Уравнение прямой BC
или
или
y = -x -1 или y + x +1 = 0
8) Длина высоты треугольника, проведенной из вершины A
Расстояние d от точки M1(x1;y1) до прямой Ax + By + С = 0 равно абсолютному значению величины:
Найдем расстояние между точкой A(2;1) и прямой BC (y + x +1 = 0)
9) Уравнение высоты через вершину C
Прямая, проходящая через точку M0(x0;y0) и перпендикулярная прямой Ax + By + C = 0 имеет направляющий вектор (A;B) и, значит, представляется уравнениями:
Данное уравнение можно найти и другим Для этого найдем угловой коэффициент k1 прямой AB.
Уравнение AB: y = 3x -5, т.е. k1 = 3
Найдем угловой коэффициент k перпендикуляра из условия перпендикулярности двух прямых: k1*k = -1.
Подставляя вместо k1 угловой коэффициент данной прямой, получим :
3k = -1, откуда k = -1/3
Так как перпендикуляр проходит через точку C(-1,0) и имеет k = -1/3,то будем искать его уравнение в виде: y-y0 = k(x-x0).
Подставляя x0 = -1, k = -1/3, y0 = 0 получим:
y-0 = -1/3(x-(-1))
или
y = -1/3x - 1/3
Уравнение биссектрисы треугольника
Найдем биссектрису угла A. Точку пересечения биссектрисы со стороной BC обозначим М.
Воспользуемся формулой:
Уравнение AB: y -3x +5 = 0, уравнение AC: 3y -x - 1 = 0
^A ≈ 530
Биссектриса делит угол пополам, следовательно угол NAK ≈ 26.50
Тангенс угла наклона AB равен 3 (т.к. y -3x +5 = 0). Угол наклона равен 72
^NKA≈ 1800 - 720 = 1080
^ANK ≈ 1800 - (1080 + 26.50) ≈ 45.50
tg(45.50) = 1
Биссектриса проходит через точку A(2,1), используя формулу, имеем:
y - y0 = k(x - x0)
y - 1 = 1(x - 2)
или
y = x -1
как я понял
