Math Problem Statement

ABCD - параллелограмм. А (1; 3; 5); В(2;4; 6), С (3;4;5). Найдите координаты точки D.

Solution

В задаче дан параллелограмм ABCD, и необходимо найти координаты точки DD.

Так как ABCD — это параллелограмм, то его диагонали делятся пополам. Это означает, что середины диагоналей совпадают. Если точки A(x1,y1,z1)A(x_1, y_1, z_1), B(x2,y2,z2)B(x_2, y_2, z_2), C(x3,y3,z3)C(x_3, y_3, z_3) и D(x4,y4,z4)D(x_4, y_4, z_4) являются вершинами параллелограмма, то середины диагоналей ACAC и BDBD должны иметь одинаковые координаты.

Для нахождения координат точки D(x4,y4,z4)D(x_4, y_4, z_4) можно использовать следующее соотношение для середин:

Середина диагонали AC=Середина диагонали BD\text{Середина диагонали AC} = \text{Середина диагонали BD}

Координаты середины отрезка ACAC можно найти по формуле:

M1=(x1+x32,y1+y32,z1+z32)M_1 = \left( \frac{x_1 + x_3}{2}, \frac{y_1 + y_3}{2}, \frac{z_1 + z_3}{2} \right)

А координаты середины отрезка BDBD по формуле:

M2=(x2+x42,y2+y42,z2+z42)M_2 = \left( \frac{x_2 + x_4}{2}, \frac{y_2 + y_4}{2}, \frac{z_2 + z_4}{2} \right)

Так как середины диагоналей совпадают, приравниваем M1M_1 и M2M_2:

x1+x32=x2+x42,y1+y32=y2+y42,z1+z32=z2+z42\frac{x_1 + x_3}{2} = \frac{x_2 + x_4}{2}, \quad \frac{y_1 + y_3}{2} = \frac{y_2 + y_4}{2}, \quad \frac{z_1 + z_3}{2} = \frac{z_2 + z_4}{2}

Теперь подставим значения координат точек A(1,3,5)A(1, 3, 5), B(2,4,6)B(2, 4, 6), C(3,4,5)C(3, 4, 5):

1+32=2+x42,3+42=4+y42,5+52=6+z42\frac{1 + 3}{2} = \frac{2 + x_4}{2}, \quad \frac{3 + 4}{2} = \frac{4 + y_4}{2}, \quad \frac{5 + 5}{2} = \frac{6 + z_4}{2}

Решаем систему уравнений:

  1. 42=2+x42\frac{4}{2} = \frac{2 + x_4}{2}2=2+x422 = \frac{2 + x_4}{2}4=2+x44 = 2 + x_4x4=2x_4 = 2
  2. 72=4+y42\frac{7}{2} = \frac{4 + y_4}{2}7=4+y47 = 4 + y_4y4=3y_4 = 3
  3. 102=6+z42\frac{10}{2} = \frac{6 + z_4}{2}5=6+z425 = \frac{6 + z_4}{2}10=6+z410 = 6 + z_4z4=4z_4 = 4

Таким образом, координаты точки DD равны D(2,3,4)D(2, 3, 4).

Есть ли дополнительные вопросы или нужна дополнительная информация? Вот несколько тем для продолжения:

  1. Как решать задачи на нахождение координат в пространстве?
  2. Как использовать свойства параллелограмма в задачах на координатах?
  3. Что такое средняя точка отрезка и как она используется в геометрии?
  4. Что еще можно узнать о параллелограммах через координаты?
  5. Как определить, являются ли четыре точки вершинами параллелограмма?

Совет: Когда решаете задачи на координаты, всегда обращайте внимание на геометрические свойства фигур, такие как середины диагоналей в параллелограммах, чтобы упростить решение.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Geometry
Vectors
Coordinate Geometry

Formulas

Coordinates of the midpoint of a segment: M = ((x1 + x2)/2, (y1 + y2)/2, (z1 + z2)/2)
Midpoint condition for diagonals in parallelograms: M1 = M2

Theorems

Properties of Parallelograms
Midpoint Theorem

Suitable Grade Level

Grades 9-11