a) Чтобы доказать, что треугольник CDE является равнобедренным, нужно проверить равенство двух его сторон. Для этого вычислим длины сторон CD, CE и DE с помощью формулы расстояния между двумя точками \(( x_1, y_1 )\) и \(( x_2, y_2 )\):
\[ d = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2} \]
Вычислим длину стороны CD:
- C(1, -1) и D(7, 2) \[ CD = \sqrt{(7 - 1)^2 + (2 - (-1))^2} = \sqrt{(6)^2 + (3)^2} = \sqrt{36 + 9} = \sqrt{45} = 3\sqrt{5} \]
Вычислим длину стороны CE:
- C(1, -1) и E(7, -4) \[ CE = \sqrt{(7 - 1)^2 + (-4 - (-1))^2} = \sqrt{(6)^2 + (-3)^2} = \sqrt{36 + 9} = \sqrt{45} = 3\sqrt{5} \]
Вычислим длину стороны DE:
- D(7, 2) и E(7, -4) \[ DE = \sqrt{(7 - 7)^2 + (-4 - 2)^2} = \sqrt{(0)^2 + (-6)^2} = \sqrt{36} = 6 \]
Мы получили:
- CD = \(3\sqrt{5}\)
- CE = \(3\sqrt{5}\)
- DE = 6
Поскольку две стороны (CD и CE) равны, треугольник CDE является равнобедренным.
b) Теперь найдем биссектрису, проведенную из вершины C. Для этого воспользуемся координатами вершин D и E, чтобы найти уравнение биссектрисы CE, разбивающей угол C.
Чтобы найти уравнение биссектрисы, нужно найти направление вектора, соединяющего C с D и C с E.
Найдем векторы:
- \( \vec{CD} = (7 - 1, 2 - (-1)) = (6, 3) \)
- \( \vec{CE} = (7 - 1, -4 - (-1)) = (6, -3) \)
Найдем длины этих векторов:
- \( |CD| = 3\sqrt{5} \)
- \( |CE| = 3\sqrt{5} \)
Теперь используем векторы для вычисления направления биссектрисы: Биссектрисы делят угол на два равных, поэтому вектор, соответствующий биссектрисе, будет суммой нормированных векторов: \[ \vec{b} = \frac{\vec{CD}}{|CD|} + \frac{\vec{CE}}{|CE|} = \left( \frac{6}{3\sqrt{5}}, \frac{3}{3\sqrt{5}} \right) + \left( \frac{6}{3\sqrt{5}}, \frac{-3}{3\sqrt{5}} \right) = \left(\frac{12}{3\sqrt{5}}, 0\right) = \left(\frac{4}{\sqrt{5}}, 0\right) \]
Таким образом, направление биссектрисы - вдоль оси абсцисс, так как y-компонента равна нулю. Следовательно, биссектрису можно записать:
Уравнение биссектрисы: \( y = -1 \).
Это уравнение показывает, что биссектрису можно провести из точки C и, следовательно, она проходит через точку C(1, -1).
