/Szkoła średnia/Geometria/Geometria analityczna/Trójkąt/Równoramienny

Zadanie nr 8510933

Punkt A = (1,− 3) jest wierzchołkiem trójkąta ABC , w którym |AC | = |BC | . Punkt S = (5 ,− 1 ) jest środkiem odcinka AB . Wierzchołek C tego trójkąta leży na prostej o równaniu y = x + 10 . Oblicz współrzędne wierzchołków B i C tego trójkąta.

Wersja PDF

Rozwiązanie

Zaczynamy od szkicowego rysunku.


PIC


Wiemy, że S jest środkiem odcinka AB , więc łatwo obliczyć współrzędne wierzchołka B .

 S = A-+-B-- 2 2S = A + B ⇒ B = 2S− A = (10,− 2) − (1,− 3) = (9,1).

Współrzędne punktu C wyznaczymy na dwa sposoby.

Sposób I

Wiemy, że punkt C leży na prostej y = x + 10 , więc ma współrzędne postaci C = (x,x + 10) . Wiemy też, że trójkąt ABC jest równoramienny, więc

 2 2 CA = CB (x− 1)2 + (x+ 10+ 3)2 = (x − 9)2 + (x + 10 − 1)2 2 2 2 2 x − 2x + 1 + x + 26x + 1 69 = x − 18x + 81 + x + 1 8x+ 81 8 1 24x = − 8 ⇒ x = − ---= − -. 24 3

Stąd y = x + 10 = − 13 + 10 = 293 i  ( ) C = − 13, 239 .

Sposób II

Punkt C jest punktem wspólnym danej prostej y = x+ 10 i symetralnej boku AB . Napiszmy równanie tej symetralnej. Można to zrobić na wiele sposobów, my skorzystamy ze wzoru na równanie prostej przechodzącej przez punkt (x ,y ) 0 0 i prostopadłej do wektora →v = [p,q] .

p(x − x ) + q(y − y ) = 0 , 0 0

W naszej sytuacji mamy → −→ v = AB = [8,4] oraz (x0,y0) = S = (5 ,−1 ) . Zatem symetralna odcinka AB ma równanie

8(x − 5)+ 4(y + 1) = 0 / : 4 2x − 10 + y + 1 = 0 y = − 2x + 9

Pozostało teraz znaleźć punkt wspólny tej prostej z podaną prostą y = x + 1 0 . Podstawiamy y = x + 10 do powyższego równania.

x + 1 0 = − 2x + 9 1 3x = − 1 ⇒ x = − -. 3

Stąd  1 29 y = x + 10 = − 3 + 10 = 3 i  ( ) 1 29 C = − 3,3 .  
Odpowiedź: B = (9,1) ,  ( ) C = − 1, 29 3 3

Wersja PDF
spinner