Геометрия. 7–9 классы · Атанасян, Бутузов и др. · § 92

Упражнение 979 к § 92

§ 92. Применение векторов к решению задач · тема: Применение векторов к решению задач

Задача 1

Условие (кратко)

Докажите, что отрезки, соединяющие середины противоположных сторон произвольного четырёхугольника, точкой пересечения делятся пополам.

Решение

Дано: \(ABCD\) — четырёхугольник, \(K\), \(L\), \(M\), \(N\) — середины \(AB\), \(BC\), \(CD\), \(DA\). Доказать: отрезки \(KM\) и \(LN\) делятся точкой пересечения пополам.

  1. Пусть \(P\) — середина \(KM\), \(Q\) — середина \(LN\), \(O\) — произвольная точка. По формуле середины отрезка:

\(\overrightarrow{OP} = \dfrac{1}{2}(\overrightarrow{OK} + \overrightarrow{OM}) = \dfrac{1}{2}\left(\dfrac{\overrightarrow{OA} + \overrightarrow{OB}}{2} + \dfrac{\overrightarrow{OC} + \overrightarrow{OD}}{2}\right) = \dfrac{1}{4}(\overrightarrow{OA} + \overrightarrow{OB} + \overrightarrow{OC} + \overrightarrow{OD})\).

  1. Точно так же \(\overrightarrow{OQ} = \dfrac{1}{2}(\overrightarrow{OL} + \overrightarrow{ON}) = \dfrac{1}{4}(\overrightarrow{OB} + \overrightarrow{OC} + \overrightarrow{OD} + \overrightarrow{OA})\).

  2. \(\overrightarrow{OP} = \overrightarrow{OQ}\), значит, точки \(P\) и \(Q\) совпадают. Эта точка — общая точка отрезков \(KM\) и \(LN\), то есть точка их пересечения, и она — середина каждого из них.

Ответ
Утверждение доказано: середины отрезков KM и LN совпадают
Почему так

Векторы из одной точки в середины обоих отрезков равны четверти суммы векторов в вершины, значит, середины совпадают.

Подробнее — в теме «Применение векторов к решению задач».

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.