Дано параллелограмм ABCD. Пусть
Тогда B = A + p, D = A + q, C = A + p + q.
а) Найдём K и M и затем KM.
- K — середина AB: K = (A + B)/2 = A + p/2.
- M принадлежит CD и CM:MD = 2:5. Учитывая, что C = A + p + q и D = A + q, получаем
M = C + (2/7)(D − C) = (A + p + q) + (2/7)(-p) = A + q + (5/7)p.
- KM = M − K = [A + q + (5/7)p] − [A + p/2] = q + (5/7 − 1/2)p = q + (3/14)p.
Итак, KM выражается через p и q как KM = (3/14) AB + AD.
Примечание: в условии вторую векторную величину, которую следовало бы использовать, скорее всего, имели в виду AD (а не AB). Поэтому выражение записано через AB и AD.
б) Можно ли найти такое значение x, чтобы KM = x · CV (то есть параллельно CB)?
CB = B − C = p − (p + q) = −q.
Уравнение KM = x CB эквивалентно
(3/14) p + q = −x q
или (3/14) p + (1 + x) q = 0.
Поскольку p и q линейно независимы в невырожденном параллелограмме, коэффициенты должны быть равны нулю, что невозможно (3/14 ≠ 0). Следовательно, при любом ненулевом угле между сторонами такого x не существует.
Вывод: а) KM = (3/14) AB + AD. б) Нет, для невырожденного параллелограмма такого x не существует ( KM не параллелен CB ). При теоретически degenerate случае AB ∥ AD это могло бы быть возможно, но это уже не параллелограмм.