Вопрос:

2. Даны координаты вершин прямоугольника ABCD: A(-1;5), B(3; 5), С(-3;-2) и D(-1; -2). 1) начертите этот прямоугольник; 2) найдите координаты пересечения сторон прямоугольника с осью абсцисс; 3) Найдите координаты точки пересечения отрезков АС и BD.

Ответ:

Решение:

1. Начертим прямоугольник ABCD по заданным координатам:

  • A(-1; 5)
  • B(3; 5)
  • C(-3; -2)
  • D(-1; -2)

2. Найдем координаты пересечения сторон прямоугольника с осью абсцисс (y=0).

  • Сторона AB: Уравнение прямой AB: y = 5 (горизонтальная линия). Эта сторона не пересекает ось абсцисс.
  • Сторона CD: Уравнение прямой CD: y = -2 (горизонтальная линия). Эта сторона не пересекает ось абсцисс.
  • Сторона BC: Уравнение прямой, проходящей через B(3; 5) и C(-3; -2).
  • Угловой коэффициент \( k = \frac{-2 - 5}{-3 - 3} = \frac{-7}{-6} = \frac{7}{6} \).
  • Уравнение: \( y - 5 = \frac{7}{6}(x - 3) \) → \( 6(y - 5) = 7(x - 3) \) → \( 6y - 30 = 7x - 21 \) → \( 6y = 7x + 9 \).
  • Пересечение с осью абсцисс (y=0): \( 0 = 7x + 9 \) → \( x = -\frac{9}{7} \). Точка пересечения: (-9/7; 0).
  • Сторона AD: Уравнение прямой, проходящей через A(-1; 5) и D(-1; -2).
  • Это вертикальная линия x = -1. Эта сторона не пересекает ось абсцисс.

3. Найдем координаты точки пересечения отрезков AC и BD (диагоналей).

Диагональ AC: Уравнение прямой, проходящей через A(-1; 5) и C(-3; -2).

Угловой коэффициент \( k_{AC} = \frac{-2 - 5}{-3 - (-1)} = \frac{-7}{-2} = \frac{7}{2} \).

Уравнение: \( y - 5 = \frac{7}{2}(x - (-1)) \) → \( y - 5 = \frac{7}{2}(x + 1) \) → \( 2(y - 5) = 7(x + 1) \) → \( 2y - 10 = 7x + 7 \) → \( 2y = 7x + 17 \).

Диагональ BD: Уравнение прямой, проходящей через B(3; 5) и D(-1; -2).

Угловой коэффициент \( k_{BD} = \frac{-2 - 5}{-1 - 3} = \frac{-7}{-4} = \frac{7}{4} \).

Уравнение: \( y - 5 = \frac{7}{4}(x - 3) \) → \( 4(y - 5) = 7(x - 3) \) → \( 4y - 20 = 7x - 21 \) → \( 4y = 7x - 1 \).

Найдем точку пересечения, решив систему уравнений:

\( \begin{cases} 2y = 7x + 17 \\ 4y = 7x - 1 \end{cases} \)

Умножим первое уравнение на 2:

\( \begin{cases} 4y = 14x + 34 \\ 4y = 7x - 1 \end{cases} \)

Приравняем правые части:

\( 14x + 34 = 7x - 1 \) → \( 7x = -35 \) → \( x = -5 \).

Подставим \( x = -5 \) в первое уравнение:

\( 2y = 7(-5) + 17 \) → \( 2y = -35 + 17 \) → \( 2y = -18 \) → \( y = -9 \).

Точка пересечения диагоналей: (-5; -9).

Ответ: 1) Прямоугольник начерчен. 2) Сторона BC пересекает ось абсцисс в точке (-9/7; 0). 3) Точка пересечения отрезков AC и BD имеет координаты (-5; -9).