Prosta wyznaczona przez punkty P = (2, 1) * i * Q = (6, 9) jest symetralną odcinka AB, gdzie A = (2, 7). Wyznacz współrzędne punktu B. ​.

Odpowiedź :

Równanie prostej, symetria osiowa - geometria analityczna.

  1. Zaczynamy od równania prostej dla punktów [tex]P = (2, 1)[/tex] i [tex]Q = (6, 9)[/tex]:
    [tex](y-1)(6-2)-(9-1)(x-2) = 0\\4y - 4 - 8x +16 =0\\y-2x+3 = 0\\y=2x-3[/tex]
  2. Wtedy prosta prostopadła do prostej PQ przechodząca przez punkt A to prosta AB:
    [tex]y=-\frac{1}{2}x +b\\7 = -\frac{1}{2} \cdot 2 +b \\8=b\\y=-\frac{1}{2} x+8[/tex]
  3. Środek odcinka AB to z kolei punkt przecięcia prostych PQ i AB:
    [tex]2x-3 = -\frac{1}{2}x+8\\\frac{5}{2}x = 11\\x = \frac{22}{5}[/tex]
    wstawiając do dowolnego z równań mamy:
    [tex]y = \frac{29}{5}[/tex]
  4. Środek odcinka AB to jest z drugiej strony punkt o współrzędnych:
    [tex]\left( \frac{2+x_B}{2}, \frac{7+y_B}{2} \right)[/tex]
    mamy stąd:
    [tex]\left( \frac{2+x_B}{2}, \frac{7+y_B}{2} \right) = \left(\frac{22}{5},\frac{29}{5}\right)\\(10+5x_B, 35+5y_B) = (44,58)\\5(x_B,y_B) = (34,23)\\(x_B,y_B) = (\frac{34}{5},\frac{23}{5}) \equiv B[/tex]

Istotne wzory, które pojawiły się w rozwiązaniu:

  • równanie prostej przechodzącej przez punkty A i B:
    [tex](y-y_A)(x_B-x_A) - (y_B-y_A)(x-x_A)=0[/tex]
  • prosta prostopadła do prostej o równaniu
    [tex]y = ax+b[/tex]
    to prosta
    [tex]y=-\frac{1}{a}x+c[/tex]
  • środek odcinka to punkt o współrzędnych:
    [tex]\left( \frac{x_A+x_B}{2}, \frac{y_A+y_B}{2} \right)[/tex]