Задача векторная. Обозначим:
- m = AB
- n = AD
- Примем за начало точку A, тогда B = A + m, D = A + n, C = B + AD = A + m + n.
Данные:
- E лежит на AD и AE = ED, значит E — середина AD: E = A + (1/2) n.
- F лежит на BC и BF:FC = 4:3. Вектор BC = C − B = (A + m + n) − (A + m) = n. Тогда BF/FC = 4/3 даёт параметрt = 4/7 по отрезку BC, значит F = B + (4/7)(C − B) = m + (4/7) n.
а) Найдём вектор EF: EF = F − E = [m + (4/7) n] − [(1/2) n] = m + (4/7 − 1/2) n = m + (1/14) n.
Ответ: EF = m + (1/14) n.
б) Может ли при каком-нибудь x выполниться EF = x CD? У параллелограмма CD параллелен AB и равен по модулю AB, но направление противоположно AB. Вектор CD может быть записан как:
- CD = D − C = (A + n) − (A + m + n) = −m (то есть CD параллелен AB и направлен противоположно m).
- DC = C − D = m (если взять вектор в противоположном направлении).
Если EF = x CD, то:
- При CD = −m: EF = x(−m) = −x m. Это означает, что компонент вдоль n должна быть нулевой. Но у EF есть компонент (1/14) n, то равенство невозможно.
- При CD = −m или при DC = m любая линейная комбинация x CD по оси m не может убрать ненулевую компоненту вдоль n.
Следовательно, для ни одного x вектор EF не может быть кратен CD. Ответ: нет, такого x не существует.