Давайте разберем задачу пошагово.
Шаг 1: Построение координатной плоскости и отметка точек
Для начала нарисуем координатную плоскость — оси X и Y.
Точки:
- (A(-7, -1))
- (B(-3, 3))
- (C(-5, 3))
- (D(-7, -3))
Обозначим их на координатной плоскости.
Шаг 2: Нахождение уравнений отрезков (AB) и (CD)
Чтобы найти точку пересечения отрезков, нужно сначала найти уравнения прямых, на которых лежат эти отрезки.
Шаг 3: Уравнение отрезка (AB)
Координаты:
Найдем наклон (угловой коэффициент) (k_{AB}):
[
k_{AB} = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1} = \frac{3 - (-1)}{-3 - (-7)} = \frac{4}{4} = 1
]
Уравнение прямой (AB):
Используем точку (A(-7, -1)):
[
y - y_1 = k(x - x_1)
]
[
y + 1 = 1(x + 7)
]
[
y + 1 = x + 7
]
[
y = x + 6
]
Проверка:
[
-1 = -7 + 6 \quad \checkmark
]
[
3 = -3 + 6 \quad \checkmark
]
Шаг 4: Уравнение отрезка (CD)
Координаты:
Находим наклон (k_{CD}):
[
k_{CD} = \frac{-3 - 3}{-7 - (-5)} = \frac{-6}{-2} = 3
]
Уравнение прямой (CD):
Используем точку (C(-5, 3)):
[
y - 3 = 3(x + 5)
]
[
y - 3 = 3x + 15
]
[
y = 3x + 18
]
Шаг 5: Нахождение точки пересечения прямых (AB) и (CD)
Рекурируем:
[
y = x + 6 \quad \text{(1)}
]
[
y = 3x + 18 \quad \text{(2)}
]
Приравниваем:
[
x + 6 = 3x + 18
]
[
6 - 18 = 3x - x
]
[
-12 = 2x
]
[
x = -6
]
Подставим в уравнение (1):
[
y = -6 + 6 = 0
]
Точка пересечения прямых:
[
(-6, 0)
]
Шаг 6: Проверка, входит ли точка в отрезки
Проверяем, находится ли точка ((-6, 0)) на отрезках (AB) и (CD).
Для отрезка (AB):
Проверка:
[
x\text{-промежуток}: -7 \leq -6 \leq -3 \quad \text{(верно)}
]
[
y\text{-промежуток}: -1 \leq 0 \leq 3 \quad \text{(верно)}
]
Так как точка ((-6, 0)) лежит в промежутке по X и Y для (AB), она принадлежит отрезку (AB).
Для отрезка (CD):
Проверяем:
[
x\text{-промежуток}: -7 \leq -6 \leq -5 \quad \text{(верно)}
]
[
y\text{-промежуток}: -3 \leq 0 \leq 3 \quad \text{(верно)}
]
Точка ((-6, 0)) также лежит в промежутке по X и Y для (CD).
Ответ:
Координаты точки пересечения отрезков (AB) и (CD):
[
\boxed{(-6, 0)}
]
Если нужно, я могу помочь вам с построением графика или объяснить более подробно.