Рассмотрим параллелограмм (ABCD) с диагоналями, которые пересекаются в точке (O). Обозначим векторы ( \mathbf{x} = \overrightarrow{AB} ) и ( \mathbf{y} = \overrightarrow{AD} ).
Для начала, заметим, что точка (O) является точкой пересечения диагоналей (AC) и (BD), а значит, (O) является их серединой. Это означает, что:
[ \overrightarrow{O} = \frac{\overrightarrow{A} + \overrightarrow{C}}{2} ]
Теперь, выразим ( \overrightarrow{C} ) через векторы ( \mathbf{x} ) и ( \mathbf{y} ):
[ \overrightarrow{C} = \overrightarrow{A} + \mathbf{x} + \mathbf{y} ]
Тогда, координаты точки (O) будут:
[ \overrightarrow{O} = \frac{\overrightarrow{A} + (\overrightarrow{A} + \mathbf{x} + \mathbf{y})}{2} = \frac{2\overrightarrow{A} + \mathbf{x} + \mathbf{y}}{2} = \overrightarrow{A} + \frac{\mathbf{x} + \mathbf{y}}{2} ]
Теперь рассмотрим точку (E), которая лежит на стороне (CD) так, что отношение (DE:EC = 2:5).
Для этого, сначала выразим вектор ( \overrightarrow{D} ):
[ \overrightarrow{D} = \overrightarrow{A} + \mathbf{y} ]
Теперь, выразим вектор ( \overrightarrow{E} ) через ( \overrightarrow{D} ) и ( \overrightarrow{C} ). Поскольку (E) делит (CD) в отношении (2:5), мы можем использовать формулу деления отрезка в данном отношении:
[ \overrightarrow{E} = \frac{5\overrightarrow{D} + 2\overrightarrow{C}}{5+2} = \frac{5(\overrightarrow{A} + \mathbf{y}) + 2(\overrightarrow{A} + \mathbf{x} + \mathbf{y})}{7} ]
Подставим выражения для ( \overrightarrow{D} ) и ( \overrightarrow{C} ):
[ \overrightarrow{E} = \frac{5(\overrightarrow{A} + \mathbf{y}) + 2(\overrightarrow{A} + \mathbf{x} + \mathbf{y})}{7} = \frac{5\overrightarrow{A} + 5\mathbf{y} + 2\overrightarrow{A} + 2\mathbf{x} + 2\mathbf{y}}{7} ]
Соберем все ( \overrightarrow{A} ) и векторы:
[ \overrightarrow{E} = \frac{7\overrightarrow{A} + 7\mathbf{y} + 2\mathbf{x}}{7} = \overrightarrow{A} + \mathbf{y} + \frac{2}{7}\mathbf{x} ]
Теперь выразим вектор ( \overrightarrow{OE} ) через ( \overrightarrow{O} ) и ( \overrightarrow{E} ):
[ \overrightarrow{OE} = \overrightarrow{E} - \overrightarrow{O} ]
Подставим выражения для ( \overrightarrow{E} ) и ( \overrightarrow{O} ):
[ \overrightarrow{OE} = \left( \overrightarrow{A} + \mathbf{y} + \frac{2}{7}\mathbf{x} \right) - \left( \overrightarrow{A} + \frac{\mathbf{x} + \mathbf{y}}{2} \right) ]
Упростим выражение:
[ \overrightarrow{OE} = \overrightarrow{A} + \mathbf{y} + \frac{2}{7}\mathbf{x} - \overrightarrow{A} - \frac{\mathbf{x}}{2} - \frac{\mathbf{y}}{2} ]
[ \overrightarrow{OE} = \mathbf{y} - \frac{\mathbf{y}}{2} + \frac{2}{7}\mathbf{x} - \frac{\mathbf{x}}{2} ]
[ \overrightarrow{OE} = \frac{1}{2}\mathbf{y} + \left( \frac{2}{7} - \frac{1}{2} \right)\mathbf{x} ]
Приведем к общему знаменателю:
[ \overrightarrow{OE} = \frac{1}{2}\mathbf{y} + \left( \frac{4}{14} - \frac{7}{14} \right)\mathbf{x} ]
[ \overrightarrow{OE} = \frac{1}{2}\mathbf{y} - \frac{3}{14}\mathbf{x} ]
Таким образом, вектор ( \overrightarrow{OE} ) выражается через векторы ( \mathbf{x} ) и ( \mathbf{y} ) следующим образом:
[ \overrightarrow{OE} = -\frac{3}{14}\mathbf{x} + \frac{1}{2}\mathbf{y} ]