Системой координат на плоскости называется объединение точки О этой плоскости и базиса { е1, е2 } соответствующего двумерного векторного подпространства. Система координат обозначается так: (О, е1,е2).
Если дана система координат (О, е1,е2),то координатами точки М в этой системе координат называются координаты её радиус вектора ОМ в базисе{ е1,е 2}, т.е. если ОМ = х е1 + у е2, то числа х и у – координаты точки М, М(х,у).
Если дана система координат (О, е1,е 2) и А(х1,у1), В(х2,у2) то вектор АВ имеет координаты АВ (х2 – х1, у2 – у1).
Если дана прямоугольная декартова система координат (О, i, j ) и
___________________
А(х1,у1), В(х2,у2), то │АВ│= √ (х2 – х1)2 + (у2 – у1)2.
89. Дана прямоугольная декартова система координат (О, i, j). Построить точки А(0, -2), В(-1,0), С(4, -2), Д(1/2, -2/3).
90. Дана аффинная система координат (О, е1,е2). Построить точки А(3,0), В(0,-4), С(2,3), Д(-5, ½).
91. Дана система координат (О, е1,е2), точки А(1,-1), В(2,5), С(3,4) и векторы а (8,-3), в (2,-2). Найти 1) координаты векторов АВ, ВС,
|
|
б) координаты точек М и К, если СМ = а, КВ = в.
92. Дана система координат (О, е1,е2) и параллелограмм АВСД с точкой пересечения диагоналей О. Известно, что стороны АВ и АД параллельны соответственно осям ОХ и ОУ, │АВ│= 4│ е1 │, │АД│= 2│ е2 │. Найти координаты вершин параллелограмма.
93. Найти координаты вершин квадрата АВСД со стороной АВ = 8 в прямоугольной декартовой системе координат (О, i, j), если
1) АС ВД = О и АВ ↑↑ i, 2) АС ВД = О и АС ↑↑ i, 3) О – середина АВ, АВ ↑↑ i, АД ↑↑ j.
94. Дан правильный шестиугольник АВСДEF. Найти координаты его вершин и центра О в системе координат (О, i, j), i = АВ, j ↑↑ АЕ.
95. АВСД – равнобочная трапеция, большее основание АД которой равно 10, высота ВН равна 2, А = 30°, О – середина АД. Найти координаты вершин трапеции в системе координат (О, i, j), если АД ↑↑ i, НВ ↑↑ j.
96. Вершины четырехугольника находятся в точках А(1,-3), В(8,0), С(4,8), Д(-3,5). Доказать, что АВСД – параллелограмм.
97. Вершины четырехугольника находятся в точках А(1,1), В(2,3), С(5,0), Д(7,-5). Доказать, что АВСД – трапеция.
98. АВСД – параллелограмм, А(-2,1), В(1,3), С(4,0). Найти координаты вершины Д.
В задачах № 99- 107 система координат прямоугольная декартова.
99. Найти расстояния между точками А и В, если 1)А(4,3), В(7,7),
2) А(3,1), В(-2,4), 3) А(12,-1), В(0,4).
100. Найти расстояние от начала координат до каждой из точек
1) А(11,4), 2) В(-3,-4), 3) С(5,-12).
101. Найти координаты точек, лежащих на осях координат и равноудаленных от точек А(1,1) и В(3,7).
102. Найти координаты точек, лежащих на осях координат и отстоящих от точки А(-5,9) на расстоянии 15.
ЗАДАЧА № 17
|
|
В прямоугольной декартовой системе координат даны координаты вершин треугольника А(4,5), В(3,1), С(11,-1). Доказать, что треугольник АВС прямоугольный.
РЕШЕНИЕ
Первый способ.
1) Найдем координаты векторов АВ, ВС, СА.
АВ (-1, -4), ВС (8, -2), СА (-7,6).
2) Найдем скалярные произведения векторов АВ СА, АВ ВС,
ВС СА. АВ СА= 7 – 24 = -17, АВ ВС = -8 + 8 = 0,
ВС СА = -56 – 12 = -68.
3) Так как скалярное произведение векторов АВ и ВС равно нулю, то значит эти векторы перпендикулярны и, следовательно, угол АВС прямой, т.е. треугольник АВС прямоугольный.
Второй способ.
1) Найдем квадраты длин сторон треугольника АВС.
АВ2 = (3 – 4)2 + (1 – 5)2 = 17, АС2 = (11 – 4)2 + (-1 -5)2 = 85,
ВС2 = (11 – 3)2 + (-1 -1)2 = 68.
2) Так как 85 = 17 + 68, то АС2 = АВ2 + ВС2.Следовательно, по обратной теореме Пифагора треугольник АВС прямоугольный. ■
ЗАДАЧА № 18
Дана прямоугольная декартова система координат. А(1,-2), В(3,4) – две вершины квадрата АВСД. Найти координаты вершин С и Д.
РЕШЕНИЕ
1)Пусть точка С имеет координаты С(х, у).
Так как АВСД – квадрат, то │АВ│=│ВС│ и АВ ВС.
2) Так как │АВ│=│ВС│, то │АВ│2=│ВС│2, отсюда получаем
(3 – 1)2 + (4 + 2)2 = (х – 3)2 + (4 – у)2 или
(х – 3)2 + (4 – у)2 = 40 (1).
3) Так как АВ ВС, то АВ ВС, значит АВ ВС = 0, отсюда
2(х – 3) + 6 (у – 4) = 0 (2)
3) Решая систему, состоящую из уравнений (1) и (2)
х2 + у2 -6х -8у -15 = 0
х + 3у – 15 = 0 получаем два решения
х1 = 9, у1 = 2 и х2 = -3, у2 = 6, т.е. существуют две точки С: С1(9,2) и
С2(-3,6).
4) Найдем координаты точки Д1(х,у). Так как АВС1Д1 – квадрат, то
АВ = Д1С1. Но АВ (2,6), Д1С1 (9 – х, 2 – у), поэтому координаты этих векторов соответственно равны, т.е. 9 – х = 2, 2 – у = 6. и х = 7, у = -4. значит Д1(7, -4)
5) Аналогично находим координаты точки Д2 – Д 2(-5,0).
ОТВЕТ. Существует два квадрата:АВС1Д1 и АВС2Д2, где
С1(9,2), Д1(7,-4) иС2 (-3,6), Д2 (-5,0).
103. Определить вид треугольника АВС, если
1) А(0,0), В(2,0), С(1, ),
2) А(8,0), В(1,-1), С(3,5),
3) А(2,3), В(4,-1), с(8,1).
104. Даны две смежные вершины А(-2,1) и В(3,3) квадрата АВСД. Найти координаты двух других вершин.
105. Даны две вершины А(-3,2) и В(1,4) равностороннего треугольника АВС. Найти координаты вершины С.
106. Найти центр окружности, проходящей через точку А(-4,2) и касающейся оси ОХ в точке В(2,0).
107. АВСДEF – правильный шестиугольник с центром О Найти координаты его вершин в системе координат (О, i, j), если ОА = i.