Давайте рассмотрим четырехугольник (ABCD) с заданными условиями: ( \mathbf{AB} = \mathbf{CD} ). Точка (O) — это точка пересечения диагоналей (AC) и (BD). Прямая (m) проходит через точку (O) и пересекает стороны (BC) и (AD) в точках (M) и (N) соответственно.
Мы рассматриваем векторы (\mathbf{BM}), (\mathbf{MC}), (\mathbf{AN}), (\mathbf{DN}), (\mathbf{AM}), (\mathbf{NC}).
а) Коллинеарные векторы
Векторы называются коллинеарными, если они лежат на одной прямой или на параллельных прямых. В данном случае прямые (BM), (MC) и (AM), (NC) лежат на одной линии, поскольку (M) и (N) — это точки пересечения одной прямой (m) с сторонами четырехугольника. Таким образом, векторы (\mathbf{BM}) и (\mathbf{MC}) коллинеарны, как и (\mathbf{AN}) и (\mathbf{DN}).
б) Сонаправленные векторы
Векторы сонаправлены, если они коллинеарны и имеют одинаковое направление. Рассмотрим векторы на одной прямой:
- (\mathbf{BM}) и (\mathbf{MC}) не сонаправлены, так как они направлены в противоположные стороны вдоль (BC).
- (\mathbf{AN}) и (\mathbf{DN}) не сонаправлены, так как они направлены в противоположные стороны вдоль (AD).
в) Противоположные векторы
Векторы противоположны, если они коллинеарны и направлены в противоположные стороны.
- (\mathbf{BM}) и (\mathbf{MC}) противоположны.
- (\mathbf{AN}) и (\mathbf{DN}) противоположны.
г) Равные векторы
Векторы равны, если они имеют одинаковую длину и направление.
- При заданных условиях (\mathbf{AB} = \mathbf{CD}), но векторы (\mathbf{BM}), (\mathbf{MC}), (\mathbf{AN}), (\mathbf{DN}), (\mathbf{AM}), (\mathbf{NC}) не равны из-за их разного направления и положения.
д) Векторы имеющие равные длины
Для определения векторов с равными длинами, нужно учитывать, что точки (M) и (N) делят стороны (BC) и (AD) в каком-то отношении, зависящем от положения точки (O) на диагоналях. Без дополнительных данных о точках и пропорциях разбиения сторон, нельзя точно определить равные по длине векторы среди (\mathbf{BM}), (\mathbf{MC}), (\mathbf{AN}), (\mathbf{DN}), (\mathbf{AM}), (\mathbf{NC}).
Если (O) является серединой диагоналей, то возможны равенства длин некоторых векторов, но в общем случае без дополнительных данных это не определено.