1. Длина стороны AB можно найти по формуле расстояния между двумя точками в координатной плоскости:
AB = √((x2 - x1)^2 + (y2 - y1)^2),
где (x1, y1) - координаты точки A, а (x2, y2) - координаты точки B.
Подставляя значения координат:
AB = √((2 - (-10))^2 + (0 - 9)^2) = √(12^2 + 9^2) = √(144 + 81) = √225 = 15.
Таким образом, длина стороны AB равна 15.
2. Для нахождения уравнения прямой через две точки (x1, y1) и (x2, y2) можно воспользоваться формулой:
y - y1 = ((y2 - y1) / (x2 - x1)) * (x - x1).
a) Уравнение стороны AB:
(x, y) = (x1, y1) = (-10, 9) и (x2, y2) = (2, 0).
Угловой коэффициент прямой AB:
k_AB = (0 - 9) / (2 - (-10)) = -9 / 12 = -3/4.
Уравнение прямой AB:
y - 9 = (-3/4) * (x - (-10)),
y - 9 = (-3/4)x - 30/4,
y = (-3/4)x - 30/4 + 36/4,
y = (-3/4)x + 6/4,
y = (-3/4)x + 3/2.
б) Уравнение стороны BC:
(x, y) = (x1, y1) = (2, 0) и (x2, y2) = (6, 22).
Угловой коэффициент прямой BC:
k_BC = (22 - 0) / (6 - 2) = 22 / 4 = 11/2.
Уравнение прямой BC:
y - 0 = (11/2) * (x - 2),
y - 0 = (11/2)x - 22/2,
y = (11/2)x - 11.
Таким образом, уравнение стороны AB: y = (-3/4)x + 3/2 и угловой коэффициент k_AB = -3/4, а уравнение стороны BC: y = (11/2)x - 11 и угловой коэффициент k_BC = 11/2.
3. Угол ψ между прямыми AB и BC можно найти, используя уравнения сторон AB и BC.
Угол между двумя прямыми можно найти с помощью формулы:
tg(ψ) = |(k_BC - k_AB) / (1 + k_AB * k_BC)|,
где k_AB и k_BC - угловые коэффициенты прямых AB и BC соответственно.
tg(ψ) = |((11/2) - (-3/4)) / (1 + (-3/4) * (11/2))| = |(11/2 + 3/4) / (1 - 33/8)| = |(44/8 + 6/8) / (8/8 - 33/8)| = |(50/8) / (-25/8)| = 2.
Таким образом, tg(ψ) = 2. Чтобы найти угол ψ в радианах, можно использовать обратную функцию тангенса:
ψ = arctg(2).
4. Чтобы найти уравнение высоты CD, нужно знать координаты противоположной вершины треугольника. Пусть С(x3, y3) - это координаты вершины C.
Уравнение прямой, проходящей через точки (x1, y1) и (x2, y2), можно найти по формуле, используя угловой коэффициент k_AB:
(x - x1) / (x2 - x1) = (y - y1) / (y2 - y1).
a) Уравнение стороны AB:
(x - (-10)) / (2 - (-10)) = (y - 9) / (0 - 9),
(x + 10) / 12 = (y - 9) / (-9).
(x + 10)(-9) = 12(y - 9),
-9x - 90 = 12y - 108,
9x - 12y + 18 = 0.
б) Уравнение стороны BC:
(x - 2) / (6 - 2) = (y - 0) / (22 - 0),
(x - 2) / 4 = y / 22.
Воспользуемся уравнением противоположной стороны AC:
(x - x3) / (-10 - x3) = (y - y3) / (9 - y3).
(x - 6) / (-10 - 6) = (y - 22) / (9 - 22).
(x - 6) / (-16) = (y - 22) / (-13),
13(x - 6) = 16(y - 22),
13x - 78 = 16y - 352,
13x - 16y + 274 = 0.
Таким образом, уравнение высоты CD: 9x - 12y + 18 = 0 и 13x - 16y + 274 = 0.
Длина высоты CD между точками А(-10, 9) и С(6, 22) равна расстоянию между двумя точками в координатной плоскости:
CD = √((x2 - x1)^2 + (y2 - y1)^2),
где (x1, y1) - координаты точки A, а (x2, y2) - координаты точки C.
Подставляя значения координат:
CD = √((6 - (-10))^2 + (22 - 9)^2) = √(16^2 + 13^2) = √(256 + 169) = √425.
Таким образом, длина высоты CD равна √425.
5. Чтобы найти уравнение медианы AE и координаты точки K пересечения этой медианы с высотой CD, нужно знать координаты вершины E и найти середину отрезка AE.
Координаты середины отрезка между двумя точками (x1, y1) и (x2, y2) можно найти по формулам:
xс = (x1 + x2) / 2 и yс = (y1 + y2) / 2,
где (xс, yс) - координаты середины отрезка, (x1, y1) - координаты точки A, (x2, y2) - координаты точки E.
У вершины A координаты (-10, 9). Чтобы найти координаты вершины E, нужно найти середину отрезка между вершинами B(2, 0) и C(6, 22):
xс = (2 + 6) / 2 = 8 / 2 = 4 и yс = (0 + 22) / 2 = 22 / 2 = 11.
Таким образом, координаты вершины E равны (4, 11).
Уравнение медианы AE можно найти, используя уравнение прямой, проходящей через две точки (x1, y1) и (x2, y2):
(x - x1) / (x2 - x1) = (y - y1) / (y2 - y1).
a) Уравнение медианы AE:
(x - (-10)) / (4 - (-10)) = (y - 9) / (11 - 9),
(x + 10) / 14 = (y - 9) / 2.
Умножим обе части уравнения на 14:
(x + 10) = 7(y - 9),
x + 10 = 7y - 63,
x - 7y = -73.
б) Для нахождения координат точки K пересечения медианы AE с высотой CD, решим систему уравнений уравнений медианы AE и высоты CD.
Система уравнений:
9x - 12y + 18 = 0,
x - 7y = -73.
Решение системы можно найти методом подстановки или методом преобразования уравнений:
Из второго уравнения найдем х и подставим в первое уравнение:
x = 7y - 73,
9(7y - 73) - 12y + 18 = 0,
63y - 657 - 12y + 18 = 0,
51y - 639 = 0,
y = 639 / 51 = 127/3.
Теперь найдем х:
x = 7(127/3) - 73 = 889/3 - 219/3 = 670/3.
Таким образом, координаты точки K равны (670/3, 127/3).
6. Уравнение прямой L, которая проходит через точку K параллельно к стороне AB, можно найти, используя уравнение стороны AB и координаты точки K.
Угловой коэффициент параллельной прямой сохраняется, поэтому угловой коэффициент прямой L равен -3/4.
Используя уравнение прямой в точке K (x0, y0) и угловой коэффициент, можем найти уравнение прямой L:
y - y0 = k_L * (x - x0).
Подставим координаты точки K (670/3, 127/3):
y - (127/3) = (-3/4)(x - 670/3),
y - 127/3 = (-3/4)x + 670/4,
y = (-3/4)x + 670/4 + 127/3,
y = (-3/4)x + (335 + 381)/6,
y = (-3/4)x + 716/6,
y = (-3/4)x + 358/3.
Таким образом, уравнение прямой L, проходящей через точку K, параллельной стороне AB: y = (-3/4)x + 358/3.
7. Чтобы найти координаты точки F, симметричной точке A относительно прямой CD, можно использовать формулы симметрии:
x_F = 2 * x_CD - x_A и y_F = 2 * y_CD - y_A,
где (x_F, y_F) - координаты точки F, (x_CD, y_CD) - координаты точки C, (x_A, y_A) - координаты точки A.
Подставим значения координат:
x_F = 2 * 6 - (-10) = 12 + 10 = 22 и y_F = 2 * 22 - 9 = 44 - 9 = 35.
Таким образом, координаты точки F равны (22, 35).