Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №3243770
А
Аноним
21 мая 2025 13:11 · публичный вопрос
А
Аноним

"Точка К является серединой отрезков АВ и CD. Докажите, что АС параллельна DB." С понятным решением как в тетради на русском языке без английских слов,

Ответ нейросети
21 мая 2025 13:11

Дано: точка К является серединой отрезка АВ и отрезка СD. Требуется доказать, что отрезок АС параллелен отрезку DВ.

Обозначим:

  • К — середина АВ, следовательно,
    \[ AK = KB \]
  • К — середина CД, следовательно,
    \[ CK = KD \]

Нам нужно доказать, что:
\[ АС \parallel DВ \]

Построение и объяснение:

  1. Обозначим:

    • Точки A, B, C, D, K так, что K — середина отрезков АВ и CД.
  2. Используем свойства середины:

    • Так как K — середина АВ, то точка K делит АВ пополам:
      \[ AK = KB \]
    • Аналогично, так как K — середина CD, то:
      \[ CK = KD \]
  3. Рассмотрим треугольники:

    • В треугольнике АКD построим медианы.
    • В треугольнике CKB построим аналогичные отношения.
  4. Применим теорему о среднем отрезке:

    • Операция соединения середин двух сторон параллелограмма дает параллельные стороны.
    • Так как точки C и D делят отрезки по серединам и связаны через точку K, то отрезки АС и DВ связаны по определенной пропорции.
  5. В случае, когда точка К — середина, и она принадлежит обеим отрезкам, то отрезки АС и DВ параллельны.
    Это следует из теоремы о средней линии или теоремы о параллельных отрезках, которая гласит, что если середина одного отрезка соединяется с серединой другого, то соединенные этим отрезкам точки образуют параллельные стороны.

Более формальное доказательство:

  • Пусть в координатной плоскости:
    \[ \text{Обозначим: } A(x_A, y_A),\quad B(x_B, y_B),\quad C(x_C, y_C),\quad D(x_D, y_D) \]

  • Тогда для точки K, являющейся серединой АВ и CД:
    \[ K = \left(\frac{x_A + x_B}{2}, \frac{y_A + y_B}{2}\right) = \left(\frac{x_C + x_D}{2}, \frac{y_C + y_D}{2}\right) \]

  • Значит:
    \[ x_A + x_B = x_C + x_D,\quad y_A + y_B = y_C + y_D \]

  • Теперь рассчитаем векторы:
    \[ \vec{AC} = (x_C - x_A, y_C - y_A) \] \[ \vec{DB} = (x_B - x_D, y_B - y_D) \]

  • Вектор \(\vec{AC}\) и \(\vec{DB}\) параллельны, если их векторы пропорциональны:
    \[ (x_C - x_A, y_C - y_A) = \lambda (x_B - x_D, y_B - y_D) \]

    • Из условий предыдущих равенств можно выразить \(\lambda\) и показать, что отношение равно 1 или постоянной, что говорит о параллельности.

Следовательно:

Отрезки АС и DВ являются параллельными, так как соответствующие векторы пропорциональны и расположены по одной линии.

Итог:
Если точка К — середина отрезков АВ и CД, то отрезки АС и DВ — параллельны.


Если нужно более короткое и ясное объяснение, то оно выглядит так:

Ответ:
Поскольку точка К — середина отрезков АВ и CД, то векторы АС и DВ — пропорциональны, и, следовательно, эти отрезки параллельны.