Для того чтобы найти координаты вершин треугольника ABC, зная координаты середины его сторон, мы воспользуемся свойствами средних линий треугольника. Пусть координаты вершин треугольника ABC будут A(x1, y1), B(x2, y2), и C(x3, y3).
Известно, что:
- Точка K(-4, 2) является серединой стороны BC.
- Точка L(1, 6) является серединой стороны AC.
- Точка M(-3, 2) является серединой стороны AB.
Сначала выразим координаты вершин через координаты середины сторон.
Для точки K, которая является серединой стороны BC:
[
K\left(-4, 2\right) = \left(\frac{x2 + x3}{2}, \frac{y2 + y3}{2}\right)
]
Отсюда:
[
x2 + x3 = 2 \cdot (-4) = -8
]
[
y2 + y3 = 2 \cdot 2 = 4
]
Для точки L, которая является серединой стороны AC:
[
L\left(1, 6\right) = \left(\frac{x1 + x3}{2}, \frac{y1 + y3}{2}\right)
]
Отсюда:
[
x1 + x3 = 2 \cdot 1 = 2
]
[
y1 + y3 = 2 \cdot 6 = 12
]
Для точки M, которая является серединой стороны AB:
[
M\left(-3, 2\right) = \left(\frac{x1 + x2}{2}, \frac{y1 + y2}{2}\right)
]
Отсюда:
[
x1 + x2 = 2 \cdot (-3) = -6
]
[
y1 + y2 = 2 \cdot 2 = 4
]
Теперь у нас есть система уравнений:
- ( x2 + x3 = -8 )
- ( y2 + y3 = 4 )
- ( x1 + x3 = 2 )
- ( y1 + y3 = 12 )
- ( x1 + x2 = -6 )
- ( y1 + y2 = 4 )
Решим эту систему уравнений. Сначала выразим (x3) и (y3) через другие переменные.
Из уравнения ( x1 + x3 = 2 ), выразим (x3):
[
x3 = 2 - x1
]
Из уравнения ( y1 + y3 = 12 ), выразим (y3):
[
y3 = 12 - y1
]
Подставим эти выражения в уравнения ( x2 + x3 = -8 ) и ( y2 + y3 = 4 ):
[
x2 + (2 - x1) = -8
]
[
x2 = -8 - 2 + x1
]
[
x2 = x1 - 10
]
[
y2 + (12 - y1) = 4
]
[
y2 = 4 - 12 + y1
]
[
y2 = y1 - 8
]
Теперь подставим выражения для (x2) и (y2) в уравнения ( x1 + x2 = -6 ) и ( y1 + y2 = 4 ):
[
x1 + (x1 - 10) = -6
]
[
2x1 - 10 = -6
]
[
2x1 = 4
]
[
x1 = 2
]
[
y1 + (y1 - 8) = 4
]
[
2y1 - 8 = 4
]
[
2y1 = 12
]
[
y1 = 6
]
Теперь можем найти (x2), (y2), (x3), и (y3):
[
x2 = x1 - 10 = 2 - 10 = -8
]
[
y2 = y1 - 8 = 6 - 8 = -2
]
[
x3 = 2 - x1 = 2 - 2 = 0
]
[
y3 = 12 - y1 = 12 - 6 = 6
]
Итак, координаты вершин треугольника ABC:
[
A (2, 6), B (-8, -2), C (0, 6)
]
Теперь найдем длину медианы АК, которая соединяет вершину A с серединой стороны BC.
Координаты точки K уже известны: K(-4, 2). Тогда длина медианы АК рассчитывается по формуле:
[
AK = \sqrt{(x1 - x_k)^2 + (y1 - y_k)^2}
]
Где ( (x1, y1) ) - координаты точки A (2, 6), а ( (x_k, y_k) ) - координаты точки K (-4, 2).
Подставим значения:
[
AK = \sqrt{(2 - (-4))^2 + (6 - 2)^2}
]
[
AK = \sqrt{(2 + 4)^2 + (6 - 2)^2}
]
[
AK = \sqrt{6^2 + 4^2}
]
[
AK = \sqrt{36 + 16}
]
[
AK = \sqrt{52}
]
[
AK = 2\sqrt{13}
]
Таким образом, длина медианы AK равна ( 2\sqrt{13} ).