Точка А(2;0) является вершиной квадрата, диагональ BD которого лежит на прямой

Точка А(2;0) является вершиной квадрата, диагональ BD которого лежит на прямой L: 2x-3y+6=0. Составить уравнение второй диагонали и сторон квадрата.

Задать свой вопрос
1 ответ
Две прямые, заданные уравнениями y_1=k_1x+b_1 и y_2=k_2x+b_2 , будут перпендикулярны тогда и только тогда, когда k_1\cdot k_2=-1 . Коэффициенты k_1 и k_2 называются угловыми коэффициентами.
Мы имеем диагональ BD , которая лежит на прямой 2x-3y+6=0 . Приведём уравнение этой прямой в нужный нам вид:
2x-3y+6=0 \\ 3y=2x+6 \\ y= \dfrac23 x+2 .
Здесь угловой коэффициент равен k_1= \dfrac23
Пусть диагональ AC лежит на прямой y_2=k_2x+b_2 .Тогда, т.к. диагонали в квадрате перпендикулярны,  \dfrac23 \cdot k_2=-1 , откуда k_2= -\dfrac32 . Т.е диагональ AC лежит на прямой y_2=- \dfrac32 x+b_2 . Но мы также знаем, что эта ровная проходит через точку A(2;0) . Исходя из этого составим уравнение:0=- \dfrac32 \cdot2+b_2 , откуда b_2=3 . Мы получили уравнение прямой, на которой лежит диагональ AC - это ровная y=- \dfrac32 x+3 либо, что то же самое, 2y+3x-6=0 .



Сейчас к уравнениям сторон.

Две прямые, данные уравнениями y_1=k_1x+b_1 и y_2=k_2x+b_2 , пересекаются под углом  \alpha , тангенс которого равен \tan \alpha = \dfrack_2-k_11+k_1\cdot k_2 . Причём при 1+k_1\cdot k_2=0 они перпендикулярны.
Угол меж диагональю и смежной стороной в квадрате равен 45^\circ . Пусть сторона AB лежит на прямой y_3=k_3x+b_3. Выходит, нам нужно, чтоб ровная AC при пересечении с прямой y_3=k_3x+b_3 создавала угол в 45^\circ. (А сторона AC лежит на прямой y=- \dfrac32 x+3 .)
Исходя из всего этого, составим и решим уравнение:
\tan 45^\circ= \dfrac-\frac32-k_3 1-k_3\cdot \frac32  \\ 1 = \dfrac-\frac32-k_3 1-k_3\cdot \frac32  \\ -\dfrac32-k_3 =1-k_3\cdot \dfrac32 \\ \dfrac52 k_3= \dfrac12 \\ k_3=5
Мы получили, что сторона AB лежит на прямой y_3=5x+b_3 . Но мы также знаем, что эта ровная проходит через точку A(2;0) . Получаем, что 0=5\cdot2+b_3 , откуда b_3=-10 . Означает, сторона AB лежит на прямой y=5x-10 .

Найдём координаты вершины B - это точка скрещения диагонали AB и стороны BD :
\dfrac23 x+2=5x-10 \\ 12= \dfrac133 x \\ x= \dfrac3613 \\ y= \dfrac23  \cdot \dfrac3613 +2= \dfrac5013
Получили координаты вершины B(\dfrac3613 ; \dfrac5013) .

Пусть ровная, на которой лежит сторона CB, имеет вид y_4=k_4x+b_4. Она перпендикулярна прямой, на которой лежит сторона BA . Отсюда, по вышеприведённому способу, найдём уравнение прямой, на которой лежит сторона CB :
k_4\cdot5=-1 \\ k_4=- \dfrac15 \ ; \\ \dfrac5013= - \dfrac15\cdot\dfrac3613+b_4 \\ b_4= \dfrac25
Получили, что сторона CB лежит на прямой y=- \dfrac15 x+ \dfrac225 .

BC параллельна AD, отсюда следует, что угловые коэффициенты этих прямых одинаковы. Обретаем уравнение прямой, на которой лежит сторона AD
0=- \dfrac15 \cdot2+b_5   \\  b_5= \dfrac25
Получили уравнение ADy=- \dfrac15 x+ \dfrac25 .

Найдём координаты точки C :
- \dfrac15 x+ \dfrac225 =- \dfrac32 x+3 \\  \dfrac1310 x= -\dfrac75  \\ x= -\dfrac1413  \\ y=- \dfrac32 \cdot  (-\dfrac1413) +3= \dfrac6013.

CD параллельна AB, отсюда следует, что угловые коэффициенты этих прямых одинаковы. Обретаем уравнение стороны CD:
\dfrac6013=5\cdot (-\dfrac1413)+b_5 \\ b_5=10
Получили, что сторона CD лежит на прямой y=5x+10 .

, оставишь ответ?
Имя:*
E-Mail:


Добро пожаловать!

Для того чтобы стать полноценным пользователем нашего портала, вам необходимо пройти регистрацию.
Зарегистрироваться
Создайте собственную учетную запить!

Пройти регистрацию
Авторизоваться
Уже зарегистрированны? А ну-ка живо авторизуйтесь!

Войти на сайт