y +1 = − |
3 |
(x −3), 3x +4 y −5 |
= 0. |
|
4 |
|
|
Пусть х, у текущие координаты |
точки на искомой |
||
прямой, тогда расстояние от этой точки до прямой, проходящей через точку А, находится по формуле
d = Ax + By +C . A2 + B2
Подставляя |
сюда значение |
d = 3 и коэффициенты |
||||||
А,В,С, находим |
3 = |
|
3x +4 y −5 |
|
|
или, раскрывая |
модуль, |
|
|
|
|
||||||
5 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|||
15 = 3x +4 y −5 и 15 = 3x −4 y +5 |
|
|
||||||
Отсюда имеем 3x +4 y −20 = 0 и 3x +4 y +10 = 0. |
||||||||
4.6. Через |
|
|
точку |
пересечения |
прямых |
|||
2x − y +3 = 0 и x + y −2 = 0. |
провести |
прямую, |
||||||
перпендикулярную прямой 3x −4 y −7 = 0.
Решение. Пользуясь уравнением (9), запишем уравнение пучка прямых, проходящих через точку пересечения данных прямых
2x − y +3 +λ(x + y −2)= 0 или (2 +λ)x +(λ −1)y +3 −2λ = 0.
Угловой коэффициент пучка прямых k = − |
2 +λ |
, а угловой |
|||||||||
λ −1 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
коэффициент перпендикулярной прямой |
k |
= 3 . |
По условию |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
4 |
|
||
|
|
|
|
|
|
2 +λ |
|
|
|||
перпендикулярностиk = − |
1 |
, |
откуда |
= |
3 , а λ =10 |
||||||
|
λ −1 |
||||||||||
|
k |
|
|
|
|
4 |
|
||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Подставляя найденное значение λ |
в уравнение пучка, |
||||||||||
получаем уравнение искомой прямой |
12х+9 у−17 = 0 . |
||||||||||
4.7. Даны две вершины треугольника А(-4;2) и В(2;-5) и |
|||||||||||
|
|
|
8 |
; −2 |
|
Найти третью вершину С |
|||||
точка пересечения высот М |
3 |
. |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
и расстояние ее от биссектрисы угла А.
111
Решение. По уравнению прямой, проходящей через две
точки A и В, находим |
y −2 |
|
= |
x +4 |
, |
y = − |
7 x − |
8 . |
−5 −2 |
|
|||||||
|
2 +4 |
|
|
6 |
3 |
|||
Используя условие |
|
перпендикулярности (7), из |
||||||
уравнения пучка прямых (8) находим уравнение перпендикуляра МС к прямой АВ, проходящего через точку М
|
6 |
|
8 |
|
|
|
|
(рис. 3.23) y +2 = |
|
x − |
|
|
, |
6x −7 y −30 = 0. |
|
7 |
3 |
||||||
|
|
|
|
|
Рис. 3.23
Уравнение перпендикуляра ВМ к прямой АС находим по уравнению прямой проходящей через две точки В и М
y +5 |
= |
x −2 |
, |
y = − |
9 x −14. |
|
−2 +5 |
|
|||||
8 |
−2 |
|
|
2 |
||
|
3 |
|
|
|
||
Учитывая, что прямые АС и ВМ перпендикулярны (7), из уравнения пучка прямых, проходящих через точку А, находим уравнение стороны АС
y −2 = − 2 (x +4), 2x +9 y −10 = 0. |
|
|
9 |
Решая совместно уравнения прямых АС и МС, находим |
|
координаты точки C (5;0). Подставляя уравнения сторон АВ и |
|
AC в формулу (12), находим уравнение биссектрисы угла А |
|
7x +6 y +16 |
= − 2x +9 y −10 , 3x +5y +2 = 0. |
49 +36 |
4 +81 |
Расстояние точки С от биссектрисы находим по формуле (11)
112
d = |
|
3 5 +5 0 +2 |
|
= |
17 |
= |
34 |
. |
|
|
|||||||
|
− 9 +25 |
|
34 |
2 |
||||
|
|
|
|
|
|
4.8. Пересечение медиан в точке M (3;3), а x − y −2 = 0 и 7x − y −8 = 0 - уравнения двух сторон треугольника. Найти
уравнение третьей стороны.
Решение. Найдем точку пересечения известных сторон треугольника и обозначим ее за A (рис. 3.24)
|
|
Рис. 3.24 |
|
|
|
x − y −2 |
= 0, |
x =1, y = −1. |
Точка пересечения |
медиан |
|
|
|
||||
7x − y −8 = 0, |
|
|
|
|
|
делит их в отношении 2:1, поэтому AM : MD = 2 :1, |
отсюда |
||||
λ = 2 |
|
|
|
|
|
xD = (1+λ)xM − xA = |
3 3 −1 = 4, yD |
= (1+λ)yM − yA = 3 3 +1 = 5. |
|||
λ |
|
2 |
λ |
|
2 |
Координаты точек C и B удовлетворяют уравнениям |
|||||
прямых AC и AB |
|
|
|
|
|
|
7xc − yc −8 = 0, и xB − yB −2 = 0. |
|
|
||
Точка |
D делит отрезок CB пополам |
xc + xB = xD =8, |
|||
yc + yB = 2 yD =10. |
|
|
|
|
|
Решая |
эти |
четыре |
уравнения |
относительно |
|
xC , yC , xB , yB , |
находим координаты точек C и B : |
|
|||
|
|
xC = 2, yC = 6, xB = 3, yB = 4. |
|
|
|
|
|
113 |
|
|
|
Используя уравнение прямой, проходящей через две точки, находим уравнение прямой BC
|
y −4 |
= |
x −6 |
, x +2 y −14 = 0. |
|
||
|
6 −4 |
2 −6 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
||
4.9. Через точку |
|
−3; |
5 |
провести прямую |
так, |
||
M |
|
||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
чтобы середина ее отрезка между прямыми 2x + y −3 = 0 и 2x + y −5 = 0 лежала на прямой 2x − y −1 = 0 .
Решение. Проведем параллельные прямые на плоскости Oxy (рис. 3.25) и найдем точки пересечения A, B с
третьей прямой.
Для этого решим системы уравнений
2x + y −3 = 0,2x − y −1 = 0,
2x + y −5 = 0,2x − y −1 = 0,
Поскольку середина отрезка искомой прямой между параллельными прямыми лежит на прямой AB , то из равенства треугольников ACN и BDN следует, что точка пересечения N делит прямую AB пополам. Найдем ее координаты
xN = xA +2 xB = 54 , yN = yA +2 yB = 32 .
Рис. 3.25
114
Подставляя |
координаты |
точек |
M |
|
и |
|
N |
уравнение |
||||||||
прямой, проходящей через две точки, получим |
|
|
|
|||||||||||||
|
y − |
3 |
|
x − |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
2 |
= |
|
4 |
, 8x +34 y −61 = 0. |
|
||||||||
5 |
− |
3 |
−3 − |
5 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
2 |
|
2 |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4.10. Даны уравнения двух |
сторон |
параллелограмма |
||||||||||||||
2x + y +9 = 0 и x − y − |
3 = 0 и точка |
M |
|
− |
7 |
, |
7 |
|
пересечения |
|||||||
|
|
|
|
|||||||||||||
2 |
2 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
его диагоналей. Составить уравнения двух других сторон параллелограмма.
Решение. Поскольку заданные стороны параллелограмма не параллельны, то найдем точку A их пересечения (рис. 3.26)
|
|
|
|
|
|
Рис. 3.26 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
2x + y + |
9 = 0, |
xA |
= −2, yA = −5. |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
− y −3 = 0, |
|
|
|||||||
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Диагонали параллелограмма при пересечении делятся |
|||||||||||||
пополам. Отсюда координаты точки C |
|
|
|
|
|
|
||||||||
x |
= 2x |
− x |
A |
= −2 |
7 +2 |
= −5, y |
= 2 y |
M |
− y |
A |
= 2 |
7 |
+5 =12. |
|
C |
M |
|
|
2 |
|
C |
|
|
|
2 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Уравнения прямых BC и CD находим из уравнения пучка прямых проходящих через точку C . Прямая BC параллельна
115