Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Видео:Вычисляем высоту через координаты вершин 1Скачать

Вычисляем высоту через координаты вершин  1

Уравнение средней линии

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам его вершин? Как записать уравнение средней линии трапеции?

Для решения этих задач используем свойства средней линии треугольника и средней линии трапеции.

Найти координаты середин двух сторон и составить уравнение прямой, проходящей через две найденные точки.

1) Написать уравнение прямой, содержащей среднюю линию треугольника с вершинами в точках A(-2;-4), B(1;6), C(7;0), пересекающей стороны AB и BC в точках M и N.

М — середина отрезка AB, N — середина BC.

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Составим уравнение прямой MN, например, в виде y=kx+b:

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Найти координату одной из точек средней линии и составить уравнение прямой, параллельной стороне треугольника.

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

— середина отрезка AB. Составим уравнение прямой AC:

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Составим уравнение прямой MN как уравнение прямой, проходящей через точку M и параллельной прямой AC.

Угловой коэффициент прямой MN равен угловому коэффициенту прямой AC:

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

то есть уравнение прямой MN ищем в виде

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Поскольку точка M принадлежит прямой, её координаты удовлетворяют этому уравнению. Отсюда находим значение b:

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Таким образом, уравнение прямой MN

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Аналогичные рассуждения применимы и при составлении уравнения средней линии трапеции.

Написать уравнение прямой, содержащей среднюю линию трапеции с вершинами в точках A(-2;1), B(1;5), C(4;-1), D(0;-3).

Сначала следует определить основания данной трапеции.

Составим уравнения сторон AD и BC. Если эти прямые параллельны, то AD и BC — основания трапеции. Если эти прямые не параллельны, то основания трапеции — AB и CD.

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Значит, уравнение прямой AD: y= -2k-3.
B(1;5), C(4;-1),

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Уравнение прямой BC: y= -2k+7.

Поскольку угловые коэффициенты прямых равны:

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

то AD ∥BC, то есть AD и BC являются основаниями трапеции ABCD. Значит AB и CD — боковые стороны. Найдём координаты точек M и N — середины AB и CD соответственно.

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Составим уравнение прямой MN, M(-1/2;3), N(2;-2):

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Уравнение AD — y= -2k-3, середина AB — M(-1/2;3). Составляем уравнение прямой MN, параллельной прямой AD.

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Значит уравнение MN ищем в виде y= -2x+b.

Так как прямая проходит через точку M, её координаты удовлетворяют уравнению прямой:

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Следовательно, уравнение средней линии трапеции ABCD имеет вид y=-2x+2 или 2x+y-2=0.

Видео:Уравнения стороны треугольника и медианыСкачать

Уравнения стороны треугольника и медианы

Решить треугольник Онлайн по координатам

1) длины и уравнения сторон, медиан, средних линий, высот, серединных перпендикуляров, биссектрис;

2) система линейных неравенств, определяющих треугольник;

2) уравнения прямых, проходящих через вершины параллельно противолежащим сторонам;

3) внутренние углы по теореме косинусов;

4) площадь треугольника;

5) точка пересечения медиан (центроид) и точки пересечения медиан со сторонами;

10) параметры вписанной и описанной окружностей и их уравнения.

Внимание! Этот сервис не работает в браузере IE (Internet Explorer).

Запишите координаты вершин треугольника и нажмите кнопку.

A ( ; ), B ( ; ), C ( ; )

Примечание: дробные числа записывайте
через точку, а не запятую.

Округлять до -го знака после запятой.

Видео:8 класс, 25 урок, Средняя линия треугольникаСкачать

8 класс, 25 урок, Средняя линия треугольника

Средние линии

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершинСредние линии треугольника
Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершинСредняя линия трапеции
Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершинСредние линии четырехугольников. Теорема Вариньона
Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершинСредние линии тетраэдра

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Видео:Составить уравнение прямой, содержащей среднюю линию трапеции. Геометрия 9 классСкачать

Составить уравнение прямой, содержащей среднюю линию трапеции. Геометрия 9 класс

Средние линии треугольника

Определение . Средней линией треугольника называют отрезок, соединяющий середины двух сторон треугольника (рис. 1).

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

На рисунке 1 средней линией является отрезок DE .

Утверждение 1 . Средняя линия треугольника параллельна не пересекающейся с ней стороне треугольника и равна половине этой стороны.

Доказательство . Рассмотрим произвольный треугольник ABC и обозначим буквой D середину стороны AB (рис. 2). Проведем через точку D до пересечения с прямой BC прямую, параллельную прямой AC . Обозначим буквой E точку пересечения прямых DE и BC .

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Поскольку AD = DB , а прямые AC и DE параллельны, то выполнены все условия теоремы Фалеса, и можно заключить, что выполнено равенство: CE = EB . Отсюда вытекает, что точка E является серединой стороны CB , а отрезок DE является средней линией треугольника.

Первую часть утверждения 1 мы доказали.

Для того, чтобы доказать вторую часть утверждения 1, заметим, что в любом треугольнике можно провести три средних линии – отрезки DE , EF и FD (рис.3).

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Но поскольку AF = FC , то отсюда вытекает равенство

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

что и требуется доказать.

Доказательство утверждения 1 закончено.

  • Три средних линии делят треугольник на 4 равных треугольника ADF , DBE , ECF , DEF (рис. 4).
  • Каждый из четырёх треугольников ADF , DBE , ECF , DEF подобен треугольнику ABC с коэффициентом подобия 0,5 .

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Видео:№942. Найдите медиану AM треугольника ABC, вершины которого имеют координаты: А(0; 1), В(1; -4)Скачать

№942. Найдите медиану AM треугольника ABC, вершины которого имеют координаты: А(0; 1), В(1; -4)

Средняя линия трапеции

Напомним, что трапецией трапецией называют четырёхугольник, у которого две стороны параллельны, а две другие – не параллельны.

Параллельные стороны трапеции называют основаниями , а непараллельные стороны – боковыми сторонами трапеции.

Отрезки, соединяющие противоположные вершины трапеции, называют диагоналями трапеции.

Определение . Средней линией трапеции называют отрезок, соединяющий середины боковых сторон трапеции (рис. 5).

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

На рисунке 5 средней линией трапеции является отрезок EF .

Утверждение 2 . Средняя линия трапеции параллельна основаниям трапеции и равна половине суммы этих оснований.

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Доказательство . Проведем через вершину B и середину боковой стороны F трапеции прямую линию (рис. 6). Обозначим точку пересечения прямых BF и AD буквой G . Рассмотрим треугольники BCF и FDG . У этих треугольников стороны CF и FD равны, поскольку точка F – середина стороны CD . Углы BCF и FDG равны, поскольку они являются внутренними накрест лежащими углами, образованными при пересечении параллельных прямых BC и AD с секущей CD . Углы BFC и DFG равны, поскольку они являются вертикальными. Тем самым выполнены все условия признака равенства треугольников «По стороне и прилежащим к ней углам», и можно заключить, что треугольники BCF и FDG равны. Из равенства треугольников BCF и FDG следует равенство отрезков BF и FG , откуда вытекает, что отрезок EF является средней линией треугольника ABG . Поэтому

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

что и требовалось доказать.

Задача 1 . Доказать, что средняя линия трапеции делит пополам любой отрезок с концами на основаниях трапеции.

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Решение . Пусть ABCD – трапеция, EF – её средняя линия, LM – указанный отрезок (рис.7). Поскольку AE = EB , то, в силу теоремы Фалеса, выполнено равенство: LN = NM , что и требовалось доказать.

Задача 2 . Доказать, что отрезок, который диагонали трапеции высекают на средней линии трапеции, равен половине разности оснований трапеции.

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Решение . Пусть ABCD – трапеция, EF – её средняя линия, KL – указанный отрезок (рис.8). В соответствии с задачей 1 можем заключить, что точка K – середина отрезка AC , а точка L – середина отрезка BD . Поэтому отрезок EK – средняя линия треугольника BAC , а отрезок EL – средняя линия треугольника ABD . В силу утверждения 1 выполнены равенства:

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

что и требовалось доказать.

Утверждение 3 . Прямая, проходящая через середины оснований трапеции, проходит через точку пересечения боковых сторон трапеции.

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Доказательство . Пусть K и L – середины оснований BC и AD трапеции ABCD соответственно (рис.9). Обозначим буквой M точку пересечения боковых сторон AB и CD . Проведем через точки M и K прямую и обозначим точку пересечения этой прямой с основанием AD символом N . Докажем, что точки N и L совпадают. Для этого заметим, что треугольник BMK подобен треугольнику AMN . Следовательно, выполнено равенство:

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Из этих соотношений получаем:

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

откуда вытекает, что точки N и L совпадают. Доказательство завершено.

Почти те же рассуждения позволяют доказать следующий факт, который мы предоставляем читателю в качестве упражнения.

Утверждение 4 . Прямая, проходящая через точку пересечения диагоналей и середину одного из оснований трапеции, проходит через середину другого основания трапеции.

Следствие . Точка пересечения диагоналей, середины оснований и точка пересечения боковых сторон трапеции лежат на одной прямой.

Видео:№973. Даны координаты вершин треугольника ABC: А (4; 6), В (-4; 0), С (-1; -4). Напишите уравнениеСкачать

№973. Даны координаты вершин треугольника ABC: А (4; 6), В (-4; 0), С (-1; -4). Напишите уравнение

Средние линии четырехугольника. Теорема Вариньона

Определение . Средней линией четырехугольника называют отрезок, соединяющий середины непересекающихся сторон четырёхугольника.

Поскольку у каждого четырехугольника имеются две пары непересекающихся сторон, то у каждого четырехугольника имеются две средних линии (рис.10).

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

На рисунке 10 средние линии – это отрезки EF и GH .

Замечание 1 . Приведенное определение средней линии относится не только к плоским четырехугольникам, но и к «пространственным четырехугольникам» (рис.11). «Пространственным четырехугольником» мы называем замкнутую ломаную линию из 4 звеньев без самопересечений, не лежащую в одной плоскости.

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

На рисунке 11 изображен «пространственный четырёхугольник» ABCD , средними линиями которого являются отрезки EF и GH .

Замечание 2 . Несмотря на то, что трапеция является четырехугольником, принято средней линией трапеции называть только отрезок, соединяющий середины её боковых сторон.

Замечание 3 . В данном разделе справочника не рассматриваются невыпуклые четырёхугольники и четырёхугольники с самопересечениями.

Теорема Вариньона . Середины сторон произвольного плоского или «пространственного» четырёхугольника являются вершинами параллелограмма параллелограмма .

Доказательство . Рассмотрим плоский четырёхугольник ABCD , изображенный на рисунке 12. Точки E, G, F, H – середины сторон, отрезок AC – диагональ четырёхугольника.

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Поскольку отрезок EG – средняя линия треугольника ABC , то отрезок EG параллелен диагонали AC и равен её половине. Поскольку отрезок FH – средняя линия треугольника CDA , то отрезок FH параллелен диагонали AC и равен её половине. Таким образом, в четырёхугольнике EGFH противоположные стороны EG и FH равны и параллельны. В силу признака параллелограмма признака параллелограмма признака параллелограмма отсюда вытекает, что четырёхугольник EGFH – параллелограмм, что и требовалось доказать.

Замечание 4 . В случае «пространственного четырёхугольника» ABCD доказательство остаётся тем же (рис. 13).

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Утверждение 5 . Средние линии произвольного четырёхугольника пересекаются и в точке пересечения делятся пополам (рис. 14).

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Утверждение 6 . Рассмотрим произвольный плоский или «пространственный» четырёхугольник ABCD , у которого отрезок EF является одной из средних линий (рис. 15). Тогда будет выполнено векторное равенство:

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

что и требовалось доказать.

Следствие . Средняя линия четырёхугольника меньше или равна половине суммы не пересекающих её сторон четырёхугольника, причём равенство достигается лишь в том случае, когда указанные стороны четырёхугольника параллельны.

Другими словами, средняя линия четырёхугольника равна половине суммы не пересекающих её сторон четырёхугольника лишь в том случае, когда этот четырехугольник является трапецией трапецией , а не пересекающие среднюю линию стороны четырёхугольника – основания трапеции.

Видео:Вычисление медианы, высоты и угла по координатам вершинСкачать

Вычисление медианы, высоты и угла по координатам вершин

Средние линии тетраэдра

Тетраэдром называют произвольную треугольную пирамиду (рис.17).

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

У каждого тетраэдра имеется 4 вершины, 4 грани и 6 рёбер, причем все рёбра делятся на 3 пары непересекающихся рёбер . На рисунке 17 каждая пара непересекающихся рёбер выделена отдельным цветом. Каждые два непересекающихся ребра тетраэдра лежат на скрещивающихся прямых скрещивающихся прямых .

Определение . Средней линией (бимедианой) тетраэдра называют отрезок, соединяющий середины двух непересекающихся рёбер тетраэдра.

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

У каждого тетраэдра имеется 3 средних линии. Изображённый на рисунке 18 отрезок EF является одной из средних линий тетраэдра.

Утверждение 7 . Все средние линии тетраэдра пересекаются в одной точке и делятся этой точкой пополам.

Доказательство . Выберем какую-нибудь среднюю линию тетраэдра, например, EF и докажем, что любая другая средняя линия тетраэдра проходит через середину отрезка EF . Для этого рассмотрим, например, среднюю линию GH , соединяющую середины рёбер AC и BD , и соединим отрезками точки E, H, F, G (рис.19).

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Заметим, что отрезок EH является средней линией треугольника ADB , поэтому

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам вершин

Определение . Точку пересечения средних линий тетраэдра называют центроидом тетраэдра .

Утверждение 8 . Рассмотрим в пространстве декартову систему координат с началом в точке O и произвольный тетраэдр ABCD . Если обозначить буквой M центроид этого тетраэдра (рис. 20), то будет выполнено векторное равенство:

🔥 Видео

Уравнение прямой и треугольник. Задача про высотуСкачать

Уравнение прямой и треугольник. Задача про высоту

Координаты середины отрезка. Уравнение средней линии или диагонали. Урок 4. Геометрия 8 класс.Скачать

Координаты середины отрезка. Уравнение средней линии или диагонали. Урок 4. Геометрия 8 класс.

Аналитическая геометрия на плоскости. Решение задачСкачать

Аналитическая геометрия на плоскости. Решение задач

Математика без Ху!ни. Уравнения прямой. Часть 2. Каноническое, общее и в отрезках.Скачать

Математика без Ху!ни. Уравнения прямой. Часть 2. Каноническое, общее и в отрезках.

Составляем уравнение прямой по точкамСкачать

Составляем уравнение прямой по точкам

43. Уравнение средней линииСкачать

43. Уравнение средней линии

Как составить уравнение прямой, проходящей через две точки. Урок 3. Геометрия 8 класс.Скачать

Как составить уравнение прямой, проходящей через две точки. Урок 3. Геометрия 8 класс.

Точка пересечения медиан в треугольникеСкачать

Точка пересечения медиан в треугольнике

Метод координат. Как найти медиану треугольника, если известны координаты его вершин?Скачать

Метод координат. Как найти медиану треугольника, если известны координаты его вершин?

Математика без Ху!ни. Уравнение плоскости.Скачать

Математика без Ху!ни. Уравнение плоскости.

Аналитическая геометрия, 5 урок, Уравнение плоскостиСкачать

Аналитическая геометрия, 5 урок, Уравнение плоскости

Как составить уравнение прямой, проходящей через две точки на плоскости | МатематикаСкачать

Как составить уравнение прямой, проходящей через две точки на плоскости | Математика

9 класс, 7 урок, Уравнение прямойСкачать

9 класс, 7 урок, Уравнение прямой
Поделиться или сохранить к себе: