Рассмотрим задачу:
Даны точки ( A(-3; 5) ), ( C(7; -1) ) и ( D(5; 7) ), которые являются вершинами параллелограмма ( ABCD ). Нам нужно найти координаты четвёртой вершины ( B(x; y) ).
Свойства параллелограмма
- В параллелограмме диагонали делятся пополам. Это значит, что точка пересечения диагоналей является их общей серединой.
- Если мы знаем координаты трёх вершин параллелограмма, четвёртую вершину можно найти, используя свойства симметрии.
Решение:
Диагонали ( AC ) и ( BD ) пересекаются в середине. Это свойство позволяет найти координаты точки ( O ) — середины диагонали ( AC ) и ( BD ).
Сначала найдём координаты середины ( O ) диагонали ( AC ):
[
O_x = \frac{x_A + x_C}{2}, \quad O_y = \frac{y_A + y_C}{2}.
]
Подставляем координаты точек ( A(-3; 5) ) и ( C(7; -1) ):
[
O_x = \frac{-3 + 7}{2} = \frac{4}{2} = 2, \quad O_y = \frac{5 + (-1)}{2} = \frac{4}{2} = 2.
]
Значит, точка ( O(2; 2) ) — середина диагонали ( AC ).
Точка ( O ) также является серединой диагонали ( BD ). Используем это, чтобы найти координаты точки ( B(x; y) ). Для середины ( O ) справедливо:
[
O_x = \frac{x_B + x_D}{2}, \quad O_y = \frac{y_B + y_D}{2}.
]
Подставляем координаты ( O(2; 2) ) и ( D(5; 7) ):
[
2 = \frac{x + 5}{2}, \quad 2 = \frac{y + 7}{2}.
]
Решаем каждое уравнение:
Для ( x ):
[
2 = \frac{x + 5}{2} \implies x + 5 = 4 \implies x = -1.
]
Для ( y ):
[
2 = \frac{y + 7}{2} \implies y + 7 = 4 \implies y = -3.
]
Ответ:
Координаты точки ( B ): ( B(-1; -3) ).
Проверка:
Проверим, что найденные координаты точки ( B ) соответствуют свойствам параллелограмма. Середина диагонали ( BD ) должна совпадать с ( O(2; 2) ). Подставляем:
[
O_x = \frac{-1 + 5}{2} = \frac{4}{2} = 2, \quad O_y = \frac{-3 + 7}{2} = \frac{4}{2} = 2.
]
Всё верно, координаты ( B(-1; -3) ) правильные.