Часть 1: Нахождение координат вершин треугольника ABC
Для начала, важно отметить, что если точки ( M ), ( N ), и ( K ) являются серединами сторон треугольника ( ABC ), то координаты вершин можно найти, используя следующие соотношения:
- ( M ) — середина ( AB )
- ( N ) — середина ( BC )
- ( K ) — середина ( CA )
Обозначим координаты вершин ( A ), ( B ), и ( C ) как ( A(x_1, y_1, z_1) ), ( B(x_2, y_2, z_2) ), и ( C(x_3, y_3, z_3) ) соответственно. Используя формулу для нахождения координат середины отрезка, имеем:
[ M = \left(\frac{x_1+x_2}{2}, \frac{y_1+y_2}{2}, \frac{z_1+z_2}{2}\right) = (3, -2, 5) ]
[ N = \left(\frac{x_2+x_3}{2}, \frac{y_2+y_3}{2}, \frac{z_2+z_3}{2}\right) = (3.5, -1, 6) ]
[ K = \left(\frac{x_3+x_1}{2}, \frac{y_3+y_1}{2}, \frac{z_3+z_1}{2}\right) = (-1.5, 1, 2) ]
Решая систему уравнений относительно ( x_1, y_1, z_1 ), ( x_2, y_2, z_2 ), и ( x_3, y_3, z_3 ), получаем:
- ( x_1 + x_2 = 6 )
- ( y_1 + y_2 = -4 )
- ( z_1 + z_2 = 10 )
- ( x_2 + x_3 = 7 )
- ( y_2 + y_3 = -2 )
- ( z_2 + z_3 = 12 )
- ( x_3 + x_1 = -3 )
- ( y_3 + y_1 = 2 )
- ( z_3 + z_1 = 4 )
Решая эту систему уравнений, можно найти:
[ x_1 = 4, y_1 = -3, z_1 = 7 ]
[ x_2 = 2, y_2 = -1, z_2 = 3 ]
[ x_3 = 5, y_3 = 1, z_3 = 9 ]
Таким образом, координаты вершин ( A(4, -3, 7) ), ( B(2, -1, 3) ), ( C(5, 1, 9) ).
Часть 2: Нахождение точки С
Точка ( C ), равноудаленная от ( A ) и ( B ) на оси аппликат, имеет координаты формы ( C(x, y, z) ), где ( z ) — среднее арифметическое ( z )-координат точек ( A ) и ( B ), а ( x ) и ( y ) могут быть любыми, так как условие задачи не ограничивает их. Так как ( z_A = 2 ) и ( z_B = -2 ), то:
[ z_C = \frac{z_A + z_B}{2} = \frac{2 - 2}{2} = 0 ]
Точка ( C ) находится на оси аппликат, значит, она имеет вид ( C(x, y, 0) ), где ( x ) и ( y ) — любые числа.