Вопрос задан 13.11.2024 в 11:44. Предмет Геометрия. Спрашивает Григорян Карине.

Докажите, что точки А (1,1,2), В (4,5,-8), С (2,-1,0) и D ( -1,-5,10)являются вершинами параллелограмма. Выразите вектор через векторы и .Точка O-точка пересечения диагоналей параллелограмма.

Вычислите сумму квадратов диагоналей параллелограмма.​

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Незнанова Карина.

Для доказательства того, что точки A(1, 1, 2), B(4, 5, -8), C(2, -1, 0) и D(-1, -5, 10) являются вершинами параллелограмма, нам нужно показать, что противоположные стороны параллелограмма равны и параллельны, то есть их соответствующие векторы равны.

1. Сначала найдем векторы, представляющие стороны предполагаемого параллелограмма:

  • Вектор AB (от точки A до точки B):

    AB=BA=(41,51,82)=(3,4,10)\overrightarrow{AB} = B - A = (4 - 1, 5 - 1, -8 - 2) = (3, 4, -10)
  • Вектор DC (от точки D до точки C):

    DC=CD=(2(1),1(5),010)=(3,4,10)\overrightarrow{DC} = C - D = (2 - (-1), -1 - (-5), 0 - 10) = (3, 4, -10)

Мы видим, что векторы AB и DC равны, следовательно, стороны AB и DC параллельны и равны по длине.

  • Теперь найдем векторы AD и BC:

    Вектор AD (от точки A до точки D):

    AD=DA=(11,51,102)=(2,6,8)\overrightarrow{AD} = D - A = (-1 - 1, -5 - 1, 10 - 2) = (-2, -6, 8)

    Вектор BC (от точки B до точки C):

    BC=CB=(24,15,0(8))=(2,6,8)\overrightarrow{BC} = C - B = (2 - 4, -1 - 5, 0 - (-8)) = (-2, -6, 8)

Здесь мы видим, что векторы AD и BC тоже равны, значит стороны AD и BC параллельны и равны по длине.

Таким образом, так как противоположные стороны равны и параллельны, можно сделать вывод, что точки A, B, C и D являются вершинами параллелограмма.

2. Теперь выразим вектор через векторы и .

По определению параллелограмма, его диагонали пересекаются в точке O, и эта точка делит диагонали пополам. Это означает, что точка O – это середина каждой диагонали.

Векторы диагоналей AC и BD можно найти так:

  • Вектор AC:

    AC=CA=(21,11,02)=(1,2,2)\overrightarrow{AC} = C - A = (2 - 1, -1 - 1, 0 - 2) = (1, -2, -2)
  • Вектор BD:

    BD=DB=(14,55,10(8))=(5,10,18)\overrightarrow{BD} = D - B = (-1 - 4, -5 - 5, 10 - (-8)) = (-5, -10, 18)

3. Найдем сумму квадратов диагоналей параллелограмма.

Сумма квадратов диагоналей равна сумме квадратов длин векторов AC и BD. Для этого вычислим длины этих векторов:

  • Длина вектора AC:

    AC=12+(2)2+(2)2=1+4+4=9=3|\overrightarrow{AC}| = \sqrt{1^2 + (-2)^2 + (-2)^2} = \sqrt{1 + 4 + 4} = \sqrt{9} = 3
  • Длина вектора BD:

    BD=(5)2+(10)2+182=25+100+324=449|\overrightarrow{BD}| = \sqrt{(-5)^2 + (-10)^2 + 18^2} = \sqrt{25 + 100 + 324} = \sqrt{449}

Теперь вычислим сумму квадратов длин этих векторов:

AC2+BD2=32+(449)2=9+449=458|\overrightarrow{AC}|^2 + |\overrightarrow{BD}|^2 = 3^2 + (\sqrt{449})^2 = 9 + 449 = 458

Таким образом, сумма квадратов диагоналей параллелограмма равна 458.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Геометрия

Последние заданные вопросы в категории Геометрия

Задать вопрос