Тема . Векторы и координаты в планиметрии

Длины векторов и скалярное произведение

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#97586

На плоскости нарисованы два квадрата ABCD  и KLMN  (их вершины перечислены против часовой стрелки). Докажите, что середины отрезков AK  , BL  , CM  и DN  являются вершинами квадрата.

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Давайте подумаем, как можно доказать, что четырёхугольник является квадратом. Например, если доказать, что две соседние стороны равны и перпендикулярны, а потом сделать то же самое для других пар соседних сторон, то мы получим требуемое.

Подсказка 2

Реализовать задуманное можно через векторы. Если выразить векторы, соответствующие сторонам четырëхугольника, через векторы, про которые мы знаем побольше информации, а именно векторы сторон двух квадратов, то всё должно получиться.

Показать доказательство

Сформулируем и докажем следующюю лемму.

Лемма. Дан четырехугольник ABCD  , точки M, N  середины соотвественно сторон AD  и BC  , тогда

     −→   −−→
−M−→N = AB-+-DC-.
         2

Доказательство. Имеем

−−M→N = −−M→A + −A→B +−B−→N.

Аналогично

−M−N→ = −−M→D + −−D→C +−C−→N.

PIC

Поскольку −M−A→ = −−M−→D  и −B−→N = −−C−→N  , то, сложив полученные равенства и поделив на 2, получим требуемое.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вернемся к доказательству исходной задачи. В силу леммы, имеем

−−→   −→   −−→  −→   −−→   −−→
PQ = AB-+-KL; QR = BC-+-LM-
        2             2

Векторы −→AB  и −K−→L  получаются из векторов −−B→C  и −L−M→  поворотом на 90∘.  Поэтому из приведенных выше равенств следует, что вектор −Q→R  получается из вектора −−P→Q  поворотом на 90∘,  то есть отрезки PQ  и QR  равны и перпендикулярны. Аналогично, любые две стороны в четырехугольнике P QRS  равны и перпендикулярны.

PIC

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!