а) Чтобы найти координаты середины отрезка АВ, необходимо воспользоваться формулой для нахождения середины отрезка по координатам его концов. Формула имеет вид:
[ M(x, y, z) = \left( \frac{x_1 + x_2}{2}, \frac{y_1 + y_2}{2}, \frac{z_1 + z_2}{2} \right) ]
где M - середина отрезка, ( (x_1, y_1, z_1) ) и ( (x_2, y_2, z_2) ) - координаты точек A и B соответственно.
Подставим координаты точек A(2, -1, 0) и B(-4, 2, 2):
[ M(x, y, z) = \left( \frac{2 + (-4)}{2}, \frac{-1 + 2}{2}, \frac{0 + 2}{2} \right) = \left( \frac{-2}{2}, \frac{1}{2}, \frac{2}{2} \right) = (-1, 0.5, 1) ]
Итак, координаты середины отрезка AB: (-1, 0.5, 1).
б) Точка B является серединой отрезка AC, следовательно, точка C может быть найдена как отражение точки A относительно точки B. Используем следующую формулу для нахождения координат точки C, если B - середина отрезка AC:
[ C(x, y, z) = (2x_B - x_A, 2y_B - y_A, 2z_B - z_A) ]
где ( (x_B, y_B, z_B) ) - координаты точки B, ( (x_A, y_A, z_A) ) - координаты точки A.
Подставим координаты точек A(2, -1, 0) и B(-4, 2, 2):
[ C(x, y, z) = (2(-4) - 2, 2 \times 2 - (-1), 2 \times 2 - 0) = (-8 - 2, 4 + 1, 4 - 0) = (-10, 5, 4) ]
Таким образом, координаты точки C: (-10, 5, 4).
в) Длина отрезка AB может быть найдена по формуле расстояния между двумя точками в пространстве:
[ AB = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2 + (z_2 - z_1)^2} ]
где ( (x_1, y_1, z_1) ) и ( (x_2, y_2, z_2) ) - координаты точек A и B соответственно.
Подставим координаты точек A(2, -1, 0) и B(-4, 2, 2):
[ AB = \sqrt{((-4) - 2)^2 + (2 - (-1))^2 + (2 - 0)^2} = \sqrt{(-6)^2 + 3^2 + 2^2} = \sqrt{36 + 9 + 4} = \sqrt{49} = 7 ]
Итак, длина отрезка AB равна 7.