а) Чтобы найти координаты середины отрезка ( AB ), воспользуемся формулой для нахождения середины отрезка между двумя точками в 3D пространстве. Если точки ( A(x_1, y_1, z_1) ) и ( B(x_2, y_2, z_2) ), то координаты середины ( M(x, y, z) ) можно найти как:
[
x = \frac{x_1 + x_2}{2}, \quad y = \frac{y_1 + y_2}{2}, \quad z = \frac{z_1 + z_2}{2}
]
Подставляя координаты точек ( A(-1, 4, 3) ) и ( B(5, -2, 0) ), получим:
[
x = \frac{-1 + 5}{2} = 2, \quad y = \frac{4 - 2}{2} = 1, \quad z = \frac{3 + 0}{2} = 1.5
]
Итак, координаты середины отрезка ( AB ) равны ( (2, 1, 1.5) ).
б) Так как точка ( B ) является серединой отрезка ( AC ), то координаты точки ( C ) можно найти, используя те же формулы, но теперь известно, что ( B ) это середина, а значит:
[
x_2 = \frac{x_1 + x_3}{2}, \quad y_2 = \frac{y_1 + y_3}{2}, \quad z_2 = \frac{z_1 + z_3}{2}
]
где ( x_3, y_3, z_3 ) — координаты точки ( C ). Решаем это уравнение относительно ( C(x_3, y_3, z_3) ):
[
x_3 = 2x_2 - x_1 = 2\cdot5 - (-1) = 11, \quad y_3 = 2y_2 - y_1 = 2\cdot(-2) - 4 = -8, \quad z_3 = 2z_2 - z_1 = 2\cdot0 - 3 = -3
]
Таким образом, координаты точки ( C ) равны ( (11, -8, -3) ).
в) Длина отрезка ( AB ) в 3D пространстве находится по формуле:
[
AB = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2 + (z_2 - z_1)^2}
]
Подставляем координаты точек ( A ) и ( B ):
[
AB = \sqrt{(5 - (-1))^2 + ((-2) - 4)^2 + (0 - 3)^2} = \sqrt{6^2 + (-6)^2 + (-3)^2} = \sqrt{36 + 36 + 9} = \sqrt{81} = 9
]
Длина отрезка ( AB ) равна 9.