Ниже подробное решение с пошаговыми объяснениями.
Исходные данные и задание
- Параллелограмм ABCD: AB и CD противоположны по направлению и равны по модулю.
- Точка K — середина CD.
- Линия AK пересекает прямую BC в точке M.
- Нужно определить вектор, противоположный вектору MC (то есть -MC).
Пусть вектор AB обозначим как b, вектор AD — как d. Тогда:
- A = 0, B = b, D = d, C = B + D = b + d.
- Так как AB = b и CD = -b (противоположны по направлению), условие задачи учтено.
Положение точки K
- Координаты C = b + d, D = d.
- Точка K — середина CD: K = (C + D)/2 = (b + d + d)/2 = b/2 + d.
Положение линий AK и BC и их пересечение
- Линия AK (от A к K): параметризуем как A + t(K − A) = t(b/2 + d).
- Линия BC (от B к C): параметризуем как B + s(C − B) = b + s d.
На пересечении AK и BC получаем векторы равны: t(b/2 + d) = b + s d.
Разделим по составляющим по базисам b и d:
- По компоненте вдоль b: t/2 = 1 ⇒ t = 2.
- По компоненте вдоль d: t = s ⇒ s = 2.
Следовательно, точка M имеет координаты M = t(b/2 + d) = 2·(b/2 + d) = b + 2d.
Вектор MC
- MC = C − M = (b + d) − (b + 2d) = −d.
Следовательно, противоположный вектор к MC есть −(MC) = d.
Сопоставление с исходными векторами параллелограмма
- Vectors AD = d, BC = d (параллельны и равны по модулю).
- Полученный противоположный MC вектор равен d, то есть совпадает с AD и BC по направлению и величине.
Ответ
- Вектор, противоположный вектору MC, равен AD (то есть вектор CM = d). Так что −MC = AD и CM = AD. Vector CM направлен так же, как AD и BC.