Маленькая задачка по геометрии. Даны вершины А(5; 3), В(-11; -9), С(-4; 15) треугольника АВС. Требуется найти: а) уравнение стороны АС; б) длину высоты, проведенной из вершины А; в) величину угла В (в радианах).
а) Уравнение стороны AC можно найти, используя координаты вершин A и C. Пусть точка С имеет координаты (x, y). Тогда уравнение прямой, проходящей через точки A(5; 3) и C(-4; 15) имеет вид:
(y - 3) / (x - 5) = (15 - 3) / (-4 - 5)
(y - 3) / (x - 5) = 12 / -9
-9(y - 3) = 12(x - 5)
-9y + 27 = 12x - 60
12x + 9y - 87 = 0
Таким образом, уравнение стороны AC треугольника ABC: 12x + 9y - 87 = 0.
б) Длину высоты, проведенной из вершины A, можно найти используя уравнение стороны AC. Высота перпендикулярна стороне AC и проходит через вершину A. Нужно найти расстояние от вершины A до прямой AC.
Для этого найдем уравнение прямой, проходящей через точку A и перпендикулярной стороне AC. Угловой коэффициент этой прямой будет обратным к коэффициенту стороны AC. Следовательно, уравнение высоты будет:
y - 3 = -9/12 * (x - 5)
Введем это уравнение в уравнение стороны AC, чтобы найти точку пересечения:
12x + 9(-9/12 * (x - 5)) - 87 = 0
12x - 9(x - 5) - 87 = 0
12x - 9x + 45 - 87 = 0
3x - 42 = 0
x = 14
Теперь найдем значение y, подствавив x в уравнение стороны AC:
12(14) + 9y - 87 = 0
9y = 87 - 168
y = -7
Таким образом, координаты точки пересечения стороны AC и высоты из вершины A: (14; -7). Теперь можем вычислить длину высоты, используя расстояние между точкой A и точкой пересечения:
Ответ: длина высоты, проведенной из вершины A, равна sqrt(181).
в) Чтобы найти величину угла B в радианах, можно воспользоваться теоремой косинусов. Обозначим длины сторон как a, b, c (стороны против углов A, B, C соответственно) и углы как A, B, C. Тогда:
cos(B) = (a^2 + c^2 - b^2) / (2ac)
Для угла B имеем:
a = AC = sqrt((5 - (-4))^2 + (3 - 15)^2) = sqrt(81 + 144) = 15
c = AB = sqrt((5 - (-11))^2 + (3 - (-9))^2) = sqrt(256 + 144) = 20
b = BC = sqrt((-11 - (-4))^2 + (-9 - 15)^2) = sqrt(49 + 676) = sqrt(725)
а) Уравнение стороны AC можно найти, используя координаты вершин A и C. Пусть точка С имеет координаты (x, y). Тогда уравнение прямой, проходящей через точки A(5; 3) и C(-4; 15) имеет вид:
(y - 3) / (x - 5) = (15 - 3) / (-4 - 5)
(y - 3) / (x - 5) = 12 / -9
-9(y - 3) = 12(x - 5)
-9y + 27 = 12x - 60
12x + 9y - 87 = 0
Таким образом, уравнение стороны AC треугольника ABC: 12x + 9y - 87 = 0.
б) Длину высоты, проведенной из вершины A, можно найти используя уравнение стороны AC. Высота перпендикулярна стороне AC и проходит через вершину A. Нужно найти расстояние от вершины A до прямой AC.
Для этого найдем уравнение прямой, проходящей через точку A и перпендикулярной стороне AC. Угловой коэффициент этой прямой будет обратным к коэффициенту стороны AC. Следовательно, уравнение высоты будет:
y - 3 = -9/12 * (x - 5)
Введем это уравнение в уравнение стороны AC, чтобы найти точку пересечения:
12x + 9(-9/12 * (x - 5)) - 87 = 0
12x - 9(x - 5) - 87 = 0
12x - 9x + 45 - 87 = 0
3x - 42 = 0
x = 14
Теперь найдем значение y, подствавив x в уравнение стороны AC:
12(14) + 9y - 87 = 0
9y = 87 - 168
y = -7
Таким образом, координаты точки пересечения стороны AC и высоты из вершины A: (14; -7). Теперь можем вычислить длину высоты, используя расстояние между точкой A и точкой пересечения:
d = sqrt((14 - 5)^2 + (-7 - 3)^2) = sqrt(81 + 100) = sqrt(181)
Ответ: длина высоты, проведенной из вершины A, равна sqrt(181).
в) Чтобы найти величину угла B в радианах, можно воспользоваться теоремой косинусов. Обозначим длины сторон как a, b, c (стороны против углов A, B, C соответственно) и углы как A, B, C. Тогда:
cos(B) = (a^2 + c^2 - b^2) / (2ac)
Для угла B имеем:
a = AC = sqrt((5 - (-4))^2 + (3 - 15)^2) = sqrt(81 + 144) = 15
c = AB = sqrt((5 - (-11))^2 + (3 - (-9))^2) = sqrt(256 + 144) = 20
b = BC = sqrt((-11 - (-4))^2 + (-9 - 15)^2) = sqrt(49 + 676) = sqrt(725)
cos(B) = (225 + 400 - 725) / (2 15 20) = 0
B = arccos(0) = π/2
Ответ: величина угла B равна π/2 радиан.