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这是一道关于等边三角形的坐标几何问题。题目告诉我们点B和C都在y轴上,三角形ABC是边长为4的等边三角形,并且AC与x轴的交点D是AC边的中点。我们需要找到点D的坐标。
首先我们建立坐标系统。设点C的坐标为(0, y_C),由于点B在y轴上且BC等于4,所以点B的坐标为(0, y_C + 4)。设点A的坐标为(x_A, y_A),点D在x轴上,坐标为(x_D, 0)。由于D是AC的中点,根据中点坐标公式,我们得到x_D等于x_A的一半,y_A等于负y_C。
现在利用等边三角形的性质。由于三角形ABC是等边三角形,所有边长都等于4。我们可以写出AC和AB的距离公式。将y_A等于负y_C代入,得到两个关于x_A和y_C的方程。由于AC和AB都等于4,我们可以联立这两个方程。化简后得到y_C等于负1。
现在我们可以求解所有坐标。已知y_C等于负1,根据y_A等于负y_C,得到y_A等于1。将y_C代入AC的距离公式,得到x_A的平方等于12,所以x_A等于2根号3。由于D是AC的中点,x_D等于x_A的一半,即根号3。因此点D的坐标为(根号3, 0),答案是D选项。
首先我们理解题目条件。三角形ABC是等边三角形,边长AB等于4。点B和C都在y轴上,点D是AC与x轴的交点,且D是AC边的中点。我们需要求出点D的坐标。
我们建立坐标系来解决这个问题。设点C的坐标为(0, c),点B的坐标为(0, b),其中b大于c。由于BC的长度等于4,所以b减c等于4。因为三角形ABC是等边三角形,所以AB、AC、BC的长度都等于4。
接下来确定点A的位置。设A的坐标为(x, y),利用距离公式,AB的平方等于x平方加(y减b)的平方等于16,AC的平方等于x平方加(y减c)的平方等于16。将两式相减得到(y减b)的平方减去(y减c)的平方等于0,展开后得到y等于(b加c)除以2。
现在计算具体坐标。由于BC等于4,我们可以设C为(0, -1),B为(0, 3)。那么y坐标等于(3加(-1))除以2等于1。代入AB等于4的条件,得到x的平方加(1减3)的平方等于16,即x的平方加4等于16,所以x的平方等于12,x等于2倍根号3。因此A的坐标为(2倍根号3, 1)。
最后我们验证答案的正确性。点A的坐标为(2根号3, 1),点C的坐标为(0, -1),点D的坐标为(根号3, 0)。我们可以验证D确实是AC的中点:x坐标为(2根号3加0)除以2等于根号3,y坐标为(1加负1)除以2等于0。因此答案是D选项:(根号3, 0)。