Тема . Векторы и координаты в планиметрии

Использование средней линии и середин отрезков через векторы

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела векторы и координаты в планиметрии
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#49011

На сторонах AB  и BC  треугольника ABC  расположены точки M  и N  так, что AM  =CN  =√3-  . Точка P  – середина отрезка MN  , точка Q  – середина стороны AC.  Угол при вершине B  треугольника ABC  равен   ∘
60.  Найти длину отрезка P Q.

Источники: Росатом-19, 11.6 (см. mephi.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Вспомните, как векторно выразить среднюю линию четырёхугольника

Подсказка 2

Затем вспомните, что длина это корень из скалярного квадрата

Показать доказательство

Первое решение.

Давайте вспомним, что отрезок между серединками каких-то сторон может быть удобно посчитать через векторы:

                                         −−→   −−→
−P−→Q = Q− P = A+-C-− M-+N-= A-−-M + C−-N-= MA-+-NC-
              2      2      2       2       2

Тем более нам дан угол между векторами AM  и CN  — он равен углу между векторами AB  и CB  (ведь −A−M→  сонаправлен −A→B  , а −C−→N  сонаправлен −C−→B  ) то есть 60  градусам. Осталось вспомнить, что длина связана со скалярным квадратом:

                  ∘------  ∘-----  ┌│ (−−→--−−→-)-2
P Q= |−−→PQ|= |−−−P−→Q|=  |−−−−P→Q|2 = −−−−P→Q2 = ││∘ (AM-+CN-)
                                          2

Раскрываем квадрат суммы:

(2PQ )2 = −A−→M2 + −−C→N2 +2(−−A→M,−C−→N )= AM2 + CN2+ 2⋅AM ⋅CN ⋅cos∠ (−A−M→, −C−→M )= 3+3 +2⋅3⋅ 1 = 9
                                                                         2

Отсюда 2PQ =3.

Второе решение.

PIC

Давайте заметим, что если сдвинуть точку C  и N  по стороне B  на вектор v  , то условие останется выполненным, а точки P  и   Q  сдвинуться на вектор v
2  . Значит длина PQ  не измениться. Аналогично, можно сдвинуть точки A  и M  вдоль AB  так, чтобы условие и длина PQ  сохранилась. Сдвинем N  и M  в точку B  и получим.

PIC

Тогда P = B  ,           √-
AB = AC =  3  и ∠ABC = 60∘ . Значит, перед нами равносторонний треугольник и PQ  медиана в нем. Значит, ее длина равна 32.

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!