Чтобы найти точку пересечения высот треугольника ABC с координатами вершин A(-4, 0), B(-2, -2), C(2, 2), мы можем следовать нескольким шагам. Эта точка пересечения высот называется ортоцентром треугольника.
Найдем уравнения высот:
Высота треугольника проходит через вершину и перпендикулярна к противоположной стороне.
Высота из вершины A к стороне BC:
Сначала найдем уравнение прямой BC. Прямая проходит через точки B(-2, -2) и C(2, 2).
Уравнение прямой в общем виде: ( y = mx + b ).
Найдем угловой коэффициент ( m ):
[
m = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1} = \frac{2 - (-2)}{2 - (-2)} = \frac{4}{4} = 1.
]
Используем координаты точки B для поиска ( b ):
[
-2 = 1 \cdot (-2) + b \implies -2 = -2 + b \implies b = 0.
]
Следовательно, уравнение прямой BC:
[
y = x.
]
Высота из A перпендикулярна к BC, значит её угловой коэффициент будет обратным и с противоположным знаком: ( m = -1 ).
Уравнение высоты из A:
[
y - y_1 = m(x - x_1) \implies y - 0 = -1(x - (-4)) \implies y = -x - 4.
]
Высота из вершины B к стороне AC:
Найдем уравнение прямой AC. Прямая проходит через точки A(-4, 0) и C(2, 2).
Найдем угловой коэффициент:
[
m = \frac{2 - 0}{2 - (-4)} = \frac{2}{6} = \frac{1}{3}.
]
Используем координаты точки A для поиска ( b ):
[
0 = \frac{1}{3}(-4) + b \implies 0 = -\frac{4}{3} + b \implies b = \frac{4}{3}.
]
Следовательно, уравнение прямой AC:
[
y = \frac{1}{3}x + \frac{4}{3}.
]
Высота из B перпендикулярна к AC, её угловой коэффициент будет обратным и с противоположным знаком: ( m = -3 ).
Уравнение высоты из B:
[
y - (-2) = -3(x - (-2)) \implies y + 2 = -3(x + 2) \implies y + 2 = -3x - 6 \implies y = -3x - 8.
]
Найдем точку пересечения высот:
Пересечение высот найдем, решив систему уравнений высот.
Уравнение первой высоты:
[
y = -x - 4.
]
Уравнение второй высоты:
[
y = -3x - 8.
]
Приравняем правые части уравнений:
[
-x - 4 = -3x - 8.
]
Решим это уравнение:
[
-x + 3x = -8 + 4 \implies 2x = -4 \implies x = -2.
]
Подставим ( x = -2 ) в одно из уравнений высот:
[
y = -(-2) - 4 \implies y = 2 - 4 \implies y = -2.
]
Таким образом, точка пересечения высот (ортоцентр) треугольника ABC имеет координаты ( (-2, -2) ).
Ответ: Точка пересечения высот треугольника ABC с координатами вершин A(-4, 0), B(-2, -2), C(2, 2) - это точка с координатами (-2, -2).