диагональ AC квадрата ABCD равна 18,4 см прямая, проходящая через точку a и перпендикулярно к прямой AC, пересекает прямые BC и CD соответственно в точках m и n. найдите MN.
Задача по сути говорит: в квадрате ABCD диагональ AC = 18,4 см. Через точку a проведена прямая, перпендикулярная AC, и эта прямая пересекает BC и CD в точках m и n соответственно. Найдите MN.
Наиболее естественно в такой формулировке считать точку a точкой пересечения диагоналей квадрата, то есть центром квадрата (обозначим его O). Тогда прямая, проведённая через центр и перпендикулярная AC, совпадает с другой диагональю квадрата — с BD (в квадрате диагонали перпендикулярны друг другу и пересекаются в центре).
Пошаговое решение (при условии, что a — центр квадрата):
1) Пусть стороны квадрата равны s. Тогда координаты углов можно взять так: A(0,0), B(s,0), C(s,s), D(0,s). Диагональ AC — от (0,0) до (s,s).
2) Центр квадрата O — пересечение диагоналей, координаты (s/2, s/2). Прямая, перпендикулярная AC и проходящая через центр, имеет направление (-1, 1) и равна уравнению y = -x + s, то есть совпадает с другой диагональю BD (которая тоже имеет направление (-1, 1)).
3) Эта прямая пересекает BC (x = s) в точке m = (s, 0) — это B, и пересекает CD (y = s) в точке n = (0, s) — это D.
4) Отрезок MN: M = B, N = D, поэтому MN — расстояние между B и D:
MN = √[(s - 0)^2 + (0 - s)^2] = √(s^2 + s^2) = s√2.
А диагональ BD равна s√2 и по свойству квадратов равна диагонали AC, то есть BD = AC = 18,4 см.
Следовательно, MN = 18,4 см.
Комментарий по общности:
- Если точка a не является центром, формула для MN зависит от положения a. В общем случае, для произвольной точки a(x0,y0) прямая, перпендикулярная AC, даёт MN длины √2 · |x0 + y0 − 2s|. Но в типичной задаче про квадрат через центр (типа той, которую вы привели) ответ MN = диагональ квадрата, т.е. 18,4 см.