Давайте разберём задачу пошагово.
Цель: понять, как найти точку пересечения отрезков AB и CD, заданных координатами точек.
Шаг 1. Записываем данные точек:
- A(−4, −5)
- B(10, 2)
- C(−4, 4)
- D(−1, −8)
Шаг 2. Построение уравнений у линий AB и CD
Чтобы найти точку пересечения двух отрезков, сначала найдём уравнения прямых, на которых лежат эти отрезки.
Уравнение прямой AB
- Найдём наклонник (угловой коэффициент):
[
k_{AB} = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1} = \frac{2 - (-5)}{10 - (-4)} = \frac{7}{14} = \frac{1}{2}
]
- Используем точку A(−4, −5) для составления уравнения прямой:
Формула прямой через точку:
[
y - y_1 = k (x - x_1)
]
Подставляем:
[
y - (-5) = \frac{1}{2} (x - (-4))
]
[
y + 5 = \frac{1}{2} (x + 4)
]
Раскроем скобки:
[
y + 5 = \frac{1}{2} x + 2
]
Переносим 5:
[
y = \frac{1}{2} x + 2 - 5 = \frac{1}{2} x - 3
]
Уравнение прямой AB:
[
\boxed{
y = \frac{1}{2} x - 3
}
]
Уравнение прямой CD
- Находим наклонник:
[
k_{CD} = \frac{y_D - y_C}{x_D - x_C} = \frac{-8 - 4}{-1 - (-4)} = \frac{-12}{3} = -4
]
- Используем точку C(−4, 4) для уравнения:
[
y - 4 = -4 (x - (-4))
]
[
y - 4 = -4 (x + 4)
]
Раскроем скобки:
[
y - 4 = -4x - 16
]
Переносим:
[
y = -4x - 16 + 4 = -4x - 12
]
Уравнение прямой CD:
[
\boxed{
y = -4x - 12
}
]
Шаг 3. Находим точку пересечения двух прямых
Приравниваем выражения для y:
[
\frac{1}{2} x - 3 = -4x - 12
]
Решим уравнение:
[
\frac{1}{2} x + 4x = -12 + 3
]
[
\frac{1}{2} x + 4x = -9
]
Переведем все члены к общему виду:
[
\frac{1}{2} x + 4x = \frac{1}{2} x + \frac{8}{2} x = \frac{1 + 8}{2} x = \frac{9}{2} x
]
Следовательно:
[
\frac{9}{2} x = -9
]
Умножим обе части на 2 для удобства:
[
9x = -18
]
Наклоняем обе части:
[
x = -2
]
Теперь подставляем x в одно из уравнений, например, в уравнение AB:
[
y = \frac{1}{2} (-2) - 3 = -1 - 3 = -4
]
Ответ:
Координаты точки пересечения отрезков AB и CD:
[
\boxed{
(-2; -4)
}
]
Шаг 4. Проверка, входит ли точка в отрезки
Чтобы убедиться, что точка пересечения действительно лежит внутри обоих отрезков, проверим её по координатам.
Значит, точка ((-2, -4)) действительно лежит внутри обоих отрезков.
Итог:
Координаты точки пересечения отрезков AB и CD — (-2, -4).