不接受通过精确作图得出的解。 点 A、B 和 C 的坐标分别为 (−2,3)(-2,3)、(2,−4)(2,-4) 和 (7,11)(7,11)。

  1. (i)

    求三角形 ABCABC 的面积。

  2. (ii)

    已知点 DD 的坐标为 (−1,−2)(-1,-2),判断点 AA、BB 和 DD 是否共线,并说明理由。

  3. (iii)

    求从点 AA 到直线 BCBC 的垂足的坐标。

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完整解法

10(i)

1. Apply the shoelace formula to find the area of the triangle

Area=12∣−227−23−4113∣\text{Area} = \frac{1}{2} \left| \begin{matrix} -2 & 2 & 7 & -2 \\ 3 & -4 & 11 & 3 \end{matrix} \right|

2. Evaluate the determinant to find the final area

Area=12∣((−2)(−4)+(2)(11)+(7)(3))−((3)(2)+(−4)(7)+(11)(−2))∣\text{Area} = \frac{1}{2} | ((-2)(-4) + (2)(11) + (7)(3)) - ((3)(2) + (-4)(7) + (11)(-2)) |
=12∣(8+22+21)−(6−28−22)∣= \frac{1}{2} | (8 + 22 + 21) - (6 - 28 - 22) |
=12∣51−(−44)∣= \frac{1}{2} | 51 - (-44) |
=12(95)=47.5= \frac{1}{2} (95) = 47.5

答案

47.547.5 units2^2

10(ii)

1. Calculate the gradient of the line segment AB

Gradient of AB=−4−32−(−2)=−74AB = \frac{-4 - 3}{2 - (-2)} = -\frac{7}{4}

2. Calculate the gradient of the line segment AD

Gradient of AD=−2−3−1−(−2)=−51=−5AD = \frac{-2 - 3}{-1 - (-2)} = \frac{-5}{1} = -5

3. Compare the gradients to determine collinearity

Since the gradient of AB≠AB \neq gradient of ADAD, the points AA, BB and DD do not lie on the same straight line. Therefore, they are not collinear.

答案

Since the gradient of ABAB is not equal to the gradient of ADAD, the points AA, BB and DD are not collinear.

10(iii)

1. Find the gradient of the line $BC$.

Gradient of BC=11−(−4)7−2=155=3BC = \frac{11 - (-4)}{7 - 2} = \frac{15}{5} = 3

2. Find the equation of the line $BC$.

y−(−4)=3(x−2)y - (-4) = 3(x - 2)
y+4=3x−6y + 4 = 3x - 6
y=3x−10y = 3x - 10

3. Find the gradient and equation of the perpendicular line from $A$ to $BC$.

Gradient of perpendicular line =−13= -\frac{1}{3}
Equation of perpendicular line passing through A(−2,3)A(-2, 3):
y−3=−13(x−(−2))y - 3 = -\frac{1}{3}(x - (-2))
3y−9=−x−23y - 9 = -x - 2
x+3y=7x + 3y = 7

4. Solve the equations simultaneously to find the coordinates of the foot of the perpendicular.

Substitute y=3x−10y = 3x - 10 into x+3y=7x + 3y = 7:
x+3(3x−10)=7x + 3(3x - 10) = 7
x+9x−30=7x + 9x - 30 = 7
10x=3710x = 37
x=3.7x = 3.7

Substitute x=3.7x = 3.7 into y=3x−10y = 3x - 10:
y=3(3.7)−10=11.1−10=1.1y = 3(3.7) - 10 = 11.1 - 10 = 1.1

The coordinates of the foot of the perpendicular are (3.7,1.1)(3.7, 1.1).

答案

(3.7,1.1)(3.7, 1.1)

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