Math Problem Statement

Найдите координату вершины С треугольника ABC, если известны координаты двух его вершин A(2;3;2), B(0;2;4) и треугольник АВС равнобедренный АВ=АС.

Solution

Для нахождения координаты вершины C(xC,yC,zC)C(x_C, y_C, z_C) равнобедренного треугольника, где AB=ACAB = AC, можно воспользоваться свойствами расстояний и формулой для длины отрезка в пространстве.

Шаг 1: Вычислим длины отрезков ABAB и ACAC

Так как треугольник равнобедренный, то длины отрезков ABAB и ACAC равны:

AB=ACAB = AC

Длина отрезка ABAB вычисляется по формуле расстояния между двумя точками в 3D пространстве:

AB=(xBxA)2+(yByA)2+(zBzA)2AB = \sqrt{(x_B - x_A)^2 + (y_B - y_A)^2 + (z_B - z_A)^2}

Подставим координаты точек A(2,3,2)A(2, 3, 2) и B(0,2,4)B(0, 2, 4):

= \sqrt{(-2)^2 + (-1)^2 + 2^2} = \sqrt{4 + 1 + 4} = \sqrt{9} = 3$$ ### Шаг 2: Установим равенство расстояний $$AB = AC$$ Мы знаем, что $$AC = AB = 3$$, и нужно найти такие координаты точки $$C(x_C, y_C, z_C)$$, которые удовлетворяют этому условию. Формула для расстояния от точки $$A(2, 3, 2)$$ до точки $$C(x_C, y_C, z_C)$$: $$AC = \sqrt{(x_C - 2)^2 + (y_C - 3)^2 + (z_C - 2)^2}$$ Так как $$AC = 3$$, то: $$\sqrt{(x_C - 2)^2 + (y_C - 3)^2 + (z_C - 2)^2} = 3$$ Возведем обе части в квадрат: $$(x_C - 2)^2 + (y_C - 3)^2 + (z_C - 2)^2 = 9$$ Это уравнение для точки $$C(x_C, y_C, z_C)$$, которая находится на сфере радиусом 3 с центром в точке $$A(2, 3, 2)$$. ### Шаг 3: Используем симметрию Так как треугольник равнобедренный, точка $$C$$ должна располагаться на прямой, проходящей через точку $$A$$ и перпендикулярной отрезку $$AB$$. Мы можем выразить координаты $$C$$ как точку на этой прямой. Для нахождения координат точки $$C$$ в этой задаче требуется решение уравнения, учитывающее симметрию треугольника относительно прямой, проходящей через $$A$$ и $$B$$. Вычисление таких точек требует дополнительной информации или подхода с векторами, но в общем виде $$C$$ может быть выражена как комбинация координат $$A$$ и $$B$$, с учетом равенства длин отрезков. ### Вопросы для дальнейшего изучения: 1. Как вычислить координаты точки на прямой между двумя точками с помощью параметрического уравнения? 2. Как найти точку, симметричную относительно прямой? 3. Как использовать уравнение сферы для нахождения точек в пространстве? 4. Как решить задачу с равнобедренным треугольником, используя векторные методы? 5. Как проверить правильность вычислений с использованием других методов? **Совет:** При решении задач с геометрическими объектами в пространстве полезно использовать векторный подход, который позволяет эффективно находить расстояния и координаты точек через операции с векторами.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Geometry in 3D space
Distance formula
Symmetry in isosceles triangles

Formulas

Distance formula: √((x2 - x1)^2 + (y2 - y1)^2 + (z2 - z1)^2)
Equation of a sphere: (x - x0)^2 + (y - y0)^2 + (z - z0)^2 = r^2

Theorems

Properties of isosceles triangles (equal sides)
Symmetry of points with respect to a line

Suitable Grade Level

Grades 9-12