Геометрия. 7–9 классы · Атанасян, Бутузов и др. · § 112

Упражнение 1145 к § 112

§ 112. Свойства скалярного произведения векторов · тема: Скалярное произведение в координатах

Задача 1

Условие (кратко)

Докажите с помощью скалярного произведения, что диагонали ромба взаимно перпендикулярны.

Решение

Дано: \(ABCD\) — ромб. Доказать: \(AC \perp BD\).

  1. Обозначим \(\vec{a} = \overrightarrow{AB}\), \(\vec{b} = \overrightarrow{AD}\); у ромба \(|\vec{a}| = |\vec{b}|\).
  2. По правилу параллелограмма \(\overrightarrow{AC} = \vec{a} + \vec{b}\), по правилу вычитания \(\overrightarrow{BD} = \vec{b} - \vec{a}\).
  3. \(\overrightarrow{AC} \cdot \overrightarrow{BD} = (\vec{b} + \vec{a}) \cdot (\vec{b} - \vec{a}) = \vec{b}^2 - \vec{a}^2 = |\vec{b}|^2 - |\vec{a}|^2 = 0\).
  4. Векторы диагоналей ненулевые, а их скалярное произведение равно нулю, значит, \(AC \perp BD\).
Ответ
Утверждение доказано: AC · BD = b² − a² = 0, диагонали ромба перпендикулярны
Почему так

Ненулевые векторы перпендикулярны тогда и только тогда, когда их скалярное произведение равно нулю.

Подробнее — в теме «Скалярное произведение в координатах».

Похожие задачи для тренировки

Условия задач приведены кратким пересказом. Полный текст — в учебнике «Геометрия. 7–9 классы» (Л. С. Атанасян, В. Ф. Бутузов, С. Б. Кадомцев, Э. Г. Позняк, И. И. Юдина; Просвещение, 2023, 2024).

Нашли ошибку?

Опечатка, неверный ответ, непонятное объяснение — напишите, что не так. Мы проверим и исправим.