Все векторы обозначаю стрелкой; если направление меняется на противоположное, появляется минус: \(\vec{PQ}=-\vec{QP}\).
№ 769
Ответ: \[ \vec{B_1C}=\vec x,\qquad \vec{BB_1}=\vec x-\vec y,\qquad \vec{BA}=-\vec y,\qquad \vec{BC}=2\vec x-\vec y. \]
Почему: \(BB_1\) — медиана, значит \(B_1\) — середина \(AC\). Поэтому \[ \vec{AB_1}=\vec{B_1C}=\vec x. \] Далее по правилу треугольника: \[ \vec{BB_1}=\vec{BA}+\vec{AB_1}=-\vec y+\vec x=\vec x-\vec y, \] \[ \vec{BC}=\vec{BB_1}+\vec{B_1C} =(\vec x-\vec y)+\vec x=2\vec x-\vec y. \]
№ 770
Ответ: \[ \text{а) }\vec{AC}=\vec a+\vec b; \qquad \text{б) }\vec{AC}=-\vec a-\vec b; \qquad \text{в) }\vec{AC}=\vec a-\vec b. \]
Почему:
а) \(\vec a=\vec{AB},\ \vec b=\vec{BC}\), поэтому \[ \vec{AC}=\vec{AB}+\vec{BC}=\vec a+\vec b. \]
б) Здесь \(\vec a=\vec{CB},\ \vec b=\vec{CD}\). В параллелограмме \[ \vec{AB}=-\vec{CD}=-\vec b,\qquad \vec{BC}=-\vec{CB}=-\vec a. \] Значит, \[ \vec{AC}=\vec{AB}+\vec{BC}=-\vec b-\vec a. \]
в) \(\vec a=\vec{AB},\ \vec b=\vec{DA}\). Так как \(\vec{BC}=\vec{AD}=-\vec{DA}=-\vec b\), то \[ \vec{AC}=\vec{AB}+\vec{BC} =\vec a-\vec b. \]
№ 771
Пусть \(O\) — точка пересечения диагоналей.
Ответ: \[ \vec{DC}+\vec{CB}=\vec a-\vec b, \] \[ \vec{BO}+\vec{OC}=\vec b, \] \[ \vec{BO}-\vec{OC}=-\vec a, \] \[ \vec{BA}-\vec{DA}=\vec b-\vec a. \]
Почему:
Так как \[ \vec{DC}=\vec a,\qquad \vec{CB}=-\vec b, \] то \[ \vec{DC}+\vec{CB}=\vec a-\vec b. \]
Далее: \[ \vec{BO}=\frac12\vec{BD}=\frac12(\vec b-\vec a), \] \[ \vec{OC}=\frac12\vec{AC}=\frac12(\vec a+\vec b). \] Поэтому \[ \vec{BO}+\vec{OC} =\frac{\vec b-\vec a}{2}+\frac{\vec a+\vec b}{2} =\vec b, \] \[ \vec{BO}-\vec{OC} =\frac{\vec b-\vec a}{2}-\frac{\vec a+\vec b}{2} =-\vec a. \]
И ещё: \[ \vec{BA}=-\vec a,\qquad \vec{DA}=-\vec b, \] поэтому \[ \vec{BA}-\vec{DA} =-\vec a-(-\vec b)=\vec b-\vec a. \]
№ 772
Нужно доказать: \[ \vec{XA}+\vec{XC}=\vec{XB}+\vec{XD} \] для любой точки \(X\).
Пусть \(O\) — точка пересечения диагоналей параллелограмма. В параллелограмме диагонали точкой пересечения делятся пополам, поэтому \[ \vec{OA}+\vec{OC}=0,\qquad \vec{OB}+\vec{OD}=0. \]
Тогда: \[ \vec{XA}+\vec{XC} =(\vec{XO}+\vec{OA})+(\vec{XO}+\vec{OC}) =2\vec{XO}. \]
Аналогично: \[ \vec{XB}+\vec{XD} =(\vec{XO}+\vec{OB})+(\vec{XO}+\vec{OD}) =2\vec{XO}. \]
Значит, \[ \boxed{\vec{XA}+\vec{XC}=\vec{XB}+\vec{XD}}. \]
Чертёж
Для № 769: \(B_1\) — середина \(AC\).
B
/ \
/ \
A —— B₁ —— C
Для № 770–771:
D ————— C
| \ / |
| O |
| / \ |
A ————— B
Для № 772 добавь произвольную точку \(X\) и проведи из неё векторы к \(A,B,C,D\). Точка \(O\) — пересечение диагоналей.
Проверка: в № 769 можно сложить \(\vec{BA}+\vec{AC}=-\vec y+2\vec x\), получается \(\vec{BC}\). В № 772 при \(X=A\) равенство даёт \(\vec{AC}=\vec{AB}+\vec{AD}\), а это как раз правило параллелограмма.
Главное правило: идти по векторам от начала к концу, а обратный ход записывать со знаком минус.
