Для нахождения координат вершин восьмиугольника, образованного в результате данной операции, сначала нужно вычислить длину диагонали квадрата.
- Длина стороны квадрата равна \( a \).
- Длина диагонали квадрата \( d \) вычисляется по формуле:
\[ d = a \sqrt{2} \]
Итак, половина диагонали будет равна:
\[ \frac{d}{2} = \frac{a \sqrt{2}}{2} = \frac{a}{\sqrt{2}} = a \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} \]
Теперь рассмотрим квадрат, заданный вершинами:
- \( (0, 0) \)
- \( (a, 0) \)
- \( (a, a) \)
- \( (0, a) \)
Теперь от каждой вершины отложим отрезки длиной \( \frac{a \sqrt{2}}{2} \) в сторону по направлению, перпендикулярному к сторонам квадрата.
Для этого будем рассматривать каждую вершину по отдельности:
От вершины \( (0, 0) \) отложим отрезок в сторону \( (a, 0) \) и вверх:
- Новая вершина \( A_1 \) будет \( \left( \frac{a \sqrt{2}}{2}, 0 \right) \) и \( A_2 \) будет \( \left( 0, \frac{a \sqrt{2}}{2} \right) \).
От вершины \( (a, 0) \):
- Новая вершина \( B_1 \) будет \( \left( a - \frac{a \sqrt{2}}{2}, 0 \right) = \left( a \left(1 - \frac{\sqrt{2}}{2}\right), 0 \right) \)
- Новая вершина \( B_2 \) будет \( \left( a, \frac{a \sqrt{2}}{2} \right) \).
От вершины \( (a, a) \):
- Новая вершина \( C_1 \) будет \( \left( a, a - \frac{a \sqrt{2}}{2} \right) \).
- Новая вершина \( C_2 \) будет \( \left( a - \frac{a \sqrt{2}}{2}, a \right) \).
От вершины \( (0, a) \):
- Новая вершина \( D_1 \) будет \( \left( 0, a - \frac{a \sqrt{2}}{2} \right) \).
- Новая вершина \( D_2 \) будет \( \left( \frac{a \sqrt{2}}{2}, a \right) \).
Объединив все новые вершины, мы получаем 8 вершин, определяющих восьмиугольник.
В результате, координаты вершин восьмиугольника будут:
- \( \left( \frac{a \sqrt{2}}{2}, 0 \right) \)
- \( \left( a, \frac{a \sqrt{2}}{2} \right) \)
- \( \left( a - \frac{a \sqrt{2}}{2}, a \right) \)
- \( \left( 0, a - \frac{a \sqrt{2}}{2} \right) \)
- \( \left( 0, \frac{a \sqrt{2}}{2} \right) \)
- \( \left( a - \frac{a \sqrt{2}}{2}, 0 \right) \)
- \( \left( a, a - \frac{a \sqrt{2}}{2} \right) \)
- \( \left( \frac{a \sqrt{2}}{2}, a \right) \)
Этот восьмиугольник будет равнобедренным и симметричным относительно центра квадрата.