Задача № 5. Задані вершини трикутника АВС, де .Знайти:
а) рівняння та довжину сторони АВ;
б) рівняння та довжину висоти СН;
в) рівняння прямої, що проходить через точку С паралельно до сторони АВ;
г) виконати відповідні креслення до завдань а-в.
Розв’язання:
а) Відомо координати двох точок, які належать прямій АВ: . Тому складемо рівняння прямої АВ за двома точками , тобто використовуючи формулу:
.
Тоді
Обчислимо довжину сторони АВ, як довжину відповідного вектора , тобто за формулою:
, де - початок і кінець вектора .
Тоді
б) Пряма СН є перпендикулярною до прямої АВ. Тому нормальний вектор прямої АВ є напрямним вектором для прямої СН, тобто .
З’ясувавши координати цього вектора, а також знаючи координати точки можемо скласти канонічне рівняння прямої СН за точкою та напрямним вектором , тобто використовуючи формулу:
Знайдемо координати вектора із рівняння прямої АВ, пам’ятаючи, що якщо пряма має рівняння , то її нормальний вектор має координати .
Перетворимо рівняння прямої АВ із канонічного вигляду до загального:
|
|
, звідки випливає, що .
Складемо рівняння прямої СН за точкою та напрямним вектором :
Довжину висоти СН обчислимо, як відстань від точки до прямою , тобто за формулою:
Тоді відстань від точки до прямою дорівнюватиме:
.
в) Пряму, що проходить через точку С паралельно до сторони АВ позначимо l. Так як пряма l є паралельною до прямої АВ, то нормальний вектор прямої АВ є нормальним вектором і для прямої l, тобто .
З’ясувавши координати цього вектора, а також знаючи координати точки можемо скласти рівняння прямої l за точкою та нормальним вектором , тобто використовуючи формулу:
Знайдемо координати вектора із рівняння прямої АВ:
, тому .
Складемо рівняння прямої l за точкою та нормальним вектором :
г)
Відповідь: а) ; ; б) ; ; в) .
Прямі та площини у просторі