Задача: доказать, что ABCD с вершинами A(1; -5), B(2; 3), C(-3; 1), D(-4; -7) является параллелограммом.
Способ 1. По направлению сторон (покажем, что обе пары противоположных сторон параллельны)
- Найдём наклоны сторон AB и CD.
- AB: A(1, -5) → B(2, 3)
slope m_AB = (3 - (-5)) / (2 - 1) = 8/1 = 8.
- CD: C(-3, 1) → D(-4, -7)
slope m_CD = (-7 - 1) / (-4 - (-3)) = (-8) / (-1) = 8.
Так как m_AB = m_CD, стороны AB и CD параллельны.
- Найдём наклоны сторон BC и AD.
- BC: B(2, 3) → C(-3, 1)
slope m_BC = (1 - 3) / (-3 - 2) = (-2) / (-5) = 2/5.
- AD: A(1, -5) → D(-4, -7)
slope m_AD = (-7 - (-5)) / (-4 - 1) = (-2) / (-5) = 2/5.
Так как m_BC = m_AD, стороны BC и AD параллельны.
Имеем две пары противоположных параллельных сторон AB ∥ CD и BC ∥ AD, значит ABCD является параллелограммом.
Способ 2 (проверка через середины диагоналей, как дополнительное подтверждение)
- Найдём середины диагоналей AC и BD.
- Точка середины AC: M_AC = ((1 + (-3))/2, (-5 + 1)/2) = (-2/2, -4/2) = (-1, -2).
- Точка середины BD: M_BD = ((2 + (-4))/2, (3 + (-7))/2) = (-2/2, -4/2) = (-1, -2).
Точки середины совпадают, диагонали AC и BD пересекаются в своей середине, что тоже характерно для параллелограмма.
Вывод: стороны AB ∥ CD и BC ∥ AD (или совпадение середины диагоналей) доказывают, что ABCD является параллелограммом.