Відкрити меню
👤
Увійти
Навігація

Завантаження профілю...
Обери аватарку
🔓 Відкриті
🔒 За досягнення
Змінити нікнейм
Від 3 до 30 символів. Нікнейм буде видно в рейтингах 🎮
Оберіть тему
Додати до вибраного
✅ Збережено!

Вправа 16.28 — ГДЗ Геометрія 9 клас Мерзляк

Умова

16.28. Доведіть, використовуючи вектори, що чотирикутник $ABCD$ з вершинами $A(3;\,-2)$, $B(4;\,0)$, $C(2;\,1)$ і $D(1;\,-1)$ є прямокутником.

Розв'язання

Дано

$A(3;\,-2)$, $B(4;\,0)$

$C(2;\,1)$, $D(1;\,-1)$

Довести

$ABCD$ — прямокутник

x y -1 1 2 3 4 5 -3 -2 -1 1 2 0 A B C D
Чотирикутник $ABCD$ на координатній площині

$\overrightarrow{AB} = (4-3;\,0-(-2)) = (1;\,2)$;

$\overrightarrow{DC} = (2-1;\,1-(-1)) = (1;\,2)$.

$\overrightarrow{AB} = \overrightarrow{DC}$, тому $ABCD$ — паралелограм.

$\overrightarrow{AD} = (1-3;\,-1-(-2)) = (-2;\,1)$.

$\overrightarrow{AB}\cdot\overrightarrow{AD} = 1\cdot(-2) + 2\cdot 1 = -2 + 2 = 0$.

$\overrightarrow{AB}\cdot\overrightarrow{AD} = 0 \Rightarrow \overrightarrow{AB} \perp \overrightarrow{AD}$, тобто $\angle A = 90^{\circ}$.

Паралелограм із прямим кутом — прямокутник.

Відповідь
$ABCD$ — прямокутник, що й треба було довести.

Координати вектора

$\overrightarrow{AB} = (x_B - x_A;\,y_B - y_A)$.

Ознака паралелограма

Якщо $\overrightarrow{AB} = \overrightarrow{DC}$, то $ABCD$ — паралелограм.

Ознака прямокутника

Паралелограм, у якого хоча б один кут прямий ($\overrightarrow{AB}\cdot\overrightarrow{AD} = 0$), є прямокутником.

План доведення. Прямокутник = паралелограм + прямий кут. Тому доводимо у два кроки: спершу що це паралелограм (рівність векторів двох протилежних сторін), потім що кут прямий (скалярний добуток сусідніх сторін дорівнює нулю).

Чому достатньо однієї пари рівних векторів. Якщо $\overrightarrow{AB} = \overrightarrow{DC}$ — сторони $AB$ і $DC$ рівні й паралельні. Цього вже достатньо, щоб чотирикутник був паралелограмом; другу пару перевіряти не обов'язково.

Чому достатньо одного прямого кута. У паралелограмі протилежні кути рівні, а сусідні — у сумі $180^{\circ}$. Тому якщо один кут $90^{\circ}$, то й усі інші $90^{\circ}$.

Маленький бонус. Тут ще й $|\overrightarrow{AB}| = |\overrightarrow{AD}| = \sqrt{5}$, тобто сторони рівні — насправді це квадрат. Але квадрат — окремий випадок прямокутника, тому доведене твердження залишається правильним.

Коментування доступне тільки зареєстрованим

Будь ласка, увійдіть через Google, щоб залишити коментар.

реклама

Рекомендую гдз (решебник) для 9 класу