W kartezjańskim układzie współrzędnych (x,y) dany jest równoległobok ABCD. Trzy kolejne wierzchołki równoległoboku mają współrzędne A=(−5,4), B=(−2,5), C=(−3,0).
Przez wierzchołek A poprowadzono prostą k równoległą do prostej zawierającej przekątną BD równoległoboku. Prosta k przecięła prostą zawierającą bok BC równoległoboku w punkcie P.
Oblicz współrzędne punktu P.
Rozwiązanie krok po kroku
Analitycznie: dwie proste i układ równań
Czwarty wierzchołek
D=A+C−B⇒D=(−6,−1)
Prosta BC
aBC=−1−5
Współczynnik kierunkowy to iloraz różnicy rzędnych przez różnicę odciętych dwóch wierzchołków boku.
y=5x+b
Wyraz wolny wyznaczamy, podstawiając współrzędne wierzchołka B, który leży na tej prostej.
y=5x+15
Prosta k
ak=aBD=−4−6
Proste równoległe mają równe współczynniki kierunkowe. Współczynnik przekątnej odczytujemy z jej równania albo liczymy z jej końców.
y=23x+b
Prosta k przechodzi przez wierzchołek A, więc jego współrzędne wyznaczają wyraz wolny.
y=23x+223
Punkt przecięcia
{y=5x+15y=23x+223
Punkt P leży na obu prostych, więc jego współrzędne spełniają oba równania.
P=(−1,10)
Geometrycznie: drugi równoległobok
Czworokąt BDAP
BDAP jest roˊwnoległobokiem
Prosta k jest równoległa do przekątnej BD, a prosta BC do przeciwległego boku równoległoboku ABCD, więc przeciwległe boki czworokąta BDAP są równoległe.
BP=CB
Oba wektory są równe temu samemu bokowi, więc B jest środkiem odcinka CP.