Для нахождения четвертой вершины параллелограмма, используя координаты трех заданных вершин, мы можем воспользоваться свойством параллелограмма: его диагонали пересекаются в точке, которая делит каждую из них пополам.
Обозначим вершины параллелограмма как:
- \( A(1, -2, 3) \)
- \( B(3, 2, 1) \)
- \( C(6, 4, 4) \)
- \( D(x, y, z) \) - искомая вершина.
В параллелограмме можно утверждать, что середина диагонали \( AC \) равна середине диагонали \( BD \). Сначала найдем координаты середины отрезков \( AC \) и затем приравняем их к середине отрезка \( BD \).
Шаг 1: Находим координаты середины отрезка \( AC \)
Координаты середины отрезка рассчитываются по формуле: \[ M_{AC} = \left( \frac{x_A + x_C}{2}, \frac{y_A + y_C}{2}, \frac{z_A + z_C}{2} \right) \]
Подставим значения:
- \( A(1, -2, 3) \)
- \( C(6, 4, 4) \)
\[ M_{AC} = \left( \frac{1 + 6}{2}, \frac{-2 + 4}{2}, \frac{3 + 4}{2} \right) = \left( \frac{7}{2}, \frac{2}{2}, \frac{7}{2} \right) = \left( 3.5, 1, 3.5 \right) \]
Шаг 2: Находим координаты середины отрезка \( BD \)
Теперь найдем среднюю точку \( BD \): \[ M_{BD} = \left( \frac{x_B + x_D}{2}, \frac{y_B + y_D}{2}, \frac{z_B + z_D}{2} \right) \]
Теперь подставляем координаты точки \( B(3, 2, 1) \) и \( D(x, y, z) \). Таким образом, у нас есть: \[ M_{BD} = \left( \frac{3 + x}{2}, \frac{2 + y}{2}, \frac{1 + z}{2} \right) \]
Шаг 3: Приравниваем координаты середины отрезков
Теперь у нас есть равенство: \[ M_{AC} = M_{BD} \]
По координатам:
- \( \frac{3 + x}{2} = 3.5 \)
- \( \frac{2 + y}{2} = 1 \)
- \( \frac{1 + z}{2} = 3.5 \)
Решаем системы уравнений
- \( \frac{3 + x}{2} = 3.5 \)
Умножим обе стороны на 2: \[ 3 + x = 7 \quad \Rightarrow \quad x = 7 - 3 = 4 \]
- \( \frac{2 + y}{2} = 1 \)
Умножим обе стороны на 2: \[ 2 + y = 2 \quad \Rightarrow \quad y = 0 \]
- \( \frac{1 + z}{2} = 3.5 \)
Умножим обе стороны на 2: \[ 1 + z = 7 \quad \Rightarrow \quad z = 7 - 1 = 6 \]
Шаг 4: Записываем ответ
Таким образом, координаты искомой вершины \( D \): \[ D(4, 0, 6) \]
Ответ:
Четвертая вершина параллелограмма \( D(4, 0, 6) \).