Координаты x и y точки M, которая делит отрезок M1M2 в заданном отношении M1M:MM2=m:n=λ:1, определяются формулами:
x=m+nmx2+nx1=1+λx1+λx2,,
y=m+nmy2+ny1=1+λy1+λy2.
Координаты середины отрезка M1M2 (для λ=1):
x=21(x1+x2),y=21(y1+y2)
Кратко
Точка M делит отрезок M1M2 в отношении m:n, если ∣M1M∣:∣MM2∣=m:n. Её координаты — взвешенные средние координат концов: x=m+nmx2+nx1 и y=m+nmy2+ny1. Обратите внимание на порядок: число m стоит при втором конце M2, поэтому при m<n точка M ближе к M1. При λ=nm те же формулы имеют вид x=1+λx1+λx2 и y=1+λy1+λy2.
При m=n, т. е. λ=1, получаем середину отрезка: x=2x1+x2, y=2y1+y2. Точка пересечения медиан треугольника делит каждую медиану в отношении 2:1, считая от вершины. Результат легко проверить: расстояния ∣M1M∣ и ∣MM2∣ должны относиться как m:n.
Меняйтеотношениеделения
|AM|
5
|MB|
10
|AM| : |MB|
0,5
m : n
0,5
Меняйте m и n и передвигайте концы: отношение ∣AM∣:∣MB∣ всегда равно nm. При m=n точка M — середина отрезка.
Примеризжизни
Геодезисты так вычисляют координаты точек, которые делят границу участка или трассу дороги в заданном отношении. Программы для анимации и видеоигры по той же формуле находят промежуточные положения между начальной и конечной точками движения (линейная интерполяция).
Пункт с водой на велогонке
Участок велогонки идёт прямо от старта A(2,1) до финиша B(14,10); единица длины на карте — 1 км. Организаторы ставят пункт с водой M так, чтобы он делил участок в отношении AM:MB=1:2. Где находится пункт и на каком расстоянии он от старта и от финиша?
Решение
Здесь m:n=1:2: множитель m=1 стоит при координатах финиша B, а n=2 — при координатах старта A.
x=1+21⋅14+2⋅2=318=6 и y=31⋅10+2⋅1=312=4.
Проверка: ∣AM∣=42+32=5 км и ∣MB∣=82+62=10 км, а 5:10=1:2.
Ответ:Пункт нужно поставить в точке M(6,4), в 5 км от старта и в 10 км от финиша.
Задача для тренировки
Даны точки A(−3,5) и B(9,−3). Найдите точку M, которая делит отрезок AB в отношении AM:MB=3:1, и середину S отрезка AB.
Показать решение
x=43⋅9+1⋅(−3)=6, y=43⋅(−3)+1⋅5=−1, поэтому M(6,−1). Середина: S(2−3+9,25−3)=S(3,1).
Уз вашу дозволу бројимо посете и меримо ефекат огласа. Без ње, сајт ради исто, а ми не шаљемо ништа
Google-у ни друштвеним мрежама. Детаљи су у политици приватности.