Пусть на плоскости с системой координат Oxy даны две точки
и
. Найдём координаты x, y точки А, делящий отрезок
в отношении
от точки
к точке
.
Пусть отрезок
не параллелен оси y. Спроектируем точки
на ось x. 2
А1
B1(x1) B(x) B2(x2)
Имеем:
. Так как проекции
имеют те же абсциссы, что и точки
, то
,
, где абсолютная величина нужна, т.к. отрезок
может быть расположен иначе.
Следовательно,
. Поскольку точка B лежит между
, то разности
одного знака, поэтому
. Отсюда находим

,

Если отрезок
вертикален, то
. Что даст формула (1)?

Таким образом, формула (1) справедлива при любом расположении отрезка.
Ордината точки А находится аналогично:

Если А - середина отрезка
, т.е. λ=1, то формулы (1), (2) дают

Замечание: в формулах (1), (2) отношение
положительно, т.е.
.
Имеют смысл два особых случая:


Упражнение 1. Говорят, что точка А делит внешним образом отрезок
в отношении
, если эта точка лежит на прямой, соединяющей точки
, вне отрезка
, и отношение расстояний её от точек
равно
Показать, что координаты точки А через координаты точек
выражаются по формулам:

которые совпадают с формулами (1), (2) при отрицательном отношении λ=
. Значит, формулы (1), (2) имеют смысл и при отрицательном λ (λ
), т.е. при λ
Выяснить, чем отличаются случаи λ
и
λ
и придать смысл значению λ
.
Покажем, что координаты любой точки прямой, соединяющей точки
и
, можно представить в виде

Преобразуем формулу (1):

Положим
, тогда
,
,
что даёт формулу (3). Внутренним точкам отрезка
прямой соответствуют значения
.