Давайте поэтапно решим задачу, чтобы найти координаты точки пересечения отрезков AB и CD.
Шаг 1. Построение координатной плоскости и отметка точек
Запишем координаты всех точек:
- A(-4; -5)
- B(10; 2)
- C(2; 3)
- D(6; -5)
На графике отметим каждую точку.
Шаг 2. Нахождение уравнений отрезков AB и CD
Чтобы найти точку пересечения, сначала запишем уравнения прямых, на которых лежат эти отрезки.
Шаг 3. Уравнение отрезка AB
Координаты:
- \(A(-4,-5)\)
- \(B(10,2)\)
Найдем наклонений (коэффициент \(k\)): \[ k_{AB} = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1} = \frac{2 - (-5)}{10 - (-4)} = \frac{7}{14} = \frac{1}{2} \]
Теперь уравнение прямой через точку А: \[ y - y_1 = k_{AB}(x - x_1) \] \[ y + 5 = \frac{1}{2}(x + 4) \]
Раскроем скобки: \[ y + 5 = \frac{1}{2}x + 2 \] \[ y = \frac{1}{2}x + 2 - 5 \] \[ \boxed{y = \frac{1}{2}x - 3} \]
Шаг 4. Уравнение отрезка CD
Координаты:
- \(C(2, 3)\)
- \(D(6, -5)\)
Наклонение: \[ k_{CD} = \frac{-5 - 3}{6 - 2} = \frac{-8}{4} = -2 \]
Уравнение через точку C: \[ y - 3 = -2(x - 2) \] Раскроем скобки: \[ y - 3 = -2x + 4 \] \[ y = -2x + 4 + 3 \] \[ \boxed{y = -2x + 7} \]
Шаг 5. Решение системы уравнений для нахождения точки пересечения
Нам нужно найти такие \(x\) и \(y\), при которых выполняются оба уравнения:
\[ \frac{1}{2}x - 3 = -2x + 7 \]
Решаем это уравнение:
\[ \frac{1}{2}x + 2x = 7 + 3 \]
Приведем подобные члены: \[ \frac{1}{2}x + 2x = \frac{1}{2}x + \frac{4}{2}x = \frac{5}{2}x \]
Итак,
\[ \frac{5}{2}x = 10 \] \[ x = \frac{10 \times 2}{5} = \frac{20}{5} = 4 \]
Чтобы найти \(y\), подставим \(x=4\) в одно из уравнений, например, в уравнение для AB: \[ y = \frac{1}{2} \times 4 - 3 = 2 - 3 = -1 \]
Ответ:
Координаты точки пересечения отрезков AB и CD: \[ \boxed{(4, -1)} \]
Важно!
Обратите внимание, что данная точка — точка пересечения продолженных прямых. Чтобы убедиться, что она лежит внутри отрезков, проверьте, входит ли она в интервалы по x и y для каждого отрезка:
Отрезок AB: \(x \in [-4, 10]\), \(y \in [-5, 2]\).
\(x=4\) — входит в интервал \([-4, 10]\),
\(y=-1\) — входит в интервал \([-5, 2]\).Отрезок CD: \(x \in [2, 6]\), \(y \in [-5, 3]\).
\(x=4\) — входит в интервал \([2, 6]\),
\(y=-1\) — входит в интервал \([-5, 3]\).
Значит, точка \((4, -1)\) действительно лежит на обоих отрезках.
Если нужны дополнительные объяснения — спрашивайте!