trong mặt phẳng tọa độ Oxy cho tam giác ABC cân tại A có phương trình đường thẳng chứa cạnh AB là x+2y-2=0 phương trình đường thẳng chứa cạnh AC là 2x+y+1=0 điểm M(1;2) thuộc đoạn thẳng BC tìm tọa độ điểm D sao cho \(\overrightarrow{DA}.\overrightarrow{DC}\) có giá trị nhỏ nhất
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Tọa độ A là nghiệm: \(\left\{{}\begin{matrix}x-y-2=0\\x+2y-5=0\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow A\left(3;1\right)\)
\(\left\{{}\begin{matrix}x_A+x_B+x_C=3x_G\\y_A+y_B+y_C=3y_G\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x_B+x_C=6\\y_B+y_C=5\end{matrix}\right.\) (1)
B thuộc AB nên: \(x_B-y_B=2\Rightarrow x_B=y_B+2\)
C thuộc AC nên: \(x_C+2y_C-5=0\Rightarrow x_C=-2y_C+5\)
Thế vào (1) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}y_B+2-2y_C+5=6\\y_B+y_C=5\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}y_B=3\Rightarrow x_B=5\\y_C=2\Rightarrow x_C=1\end{matrix}\right.\)
Phương trình BC: \(\dfrac{x-5}{1-5}=\dfrac{y-3}{2-3}\Leftrightarrow x-4y+7=0\)
\(cosB=\dfrac{\left|1.2+\left(-7\right).1\right|}{\sqrt{1^2+\left(-7\right)^2}.\sqrt{2^2+1^2}}=\dfrac{1}{\sqrt{10}}\)
Gọi vtpt của AC có tọa độ \(\left(a;b\right)\)
\(\Rightarrow cosC=cosB=\dfrac{1}{\sqrt{10}}=\dfrac{\left|2a+b\right|}{\sqrt{a^2+b^2}.\sqrt{2^2+1^2}}=\dfrac{1}{\sqrt{10}}\)
\(\Leftrightarrow\sqrt{2}\left|2a+b\right|=\sqrt{a^2+b^2}\)
\(\Leftrightarrow2\left(2a+b\right)^2=a^2+b^2\)
\(\Leftrightarrow7a^2+8ab+b^2=0\Leftrightarrow\left(a+b\right)\left(7a+b\right)=0\)
Chọn \(a=1\Rightarrow\left[{}\begin{matrix}b=-1\\b=-7\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left[{}\begin{matrix}\left(a;b\right)=\left(1;-1\right)\\\left(a;b\right)=\left(1;-7\right)\end{matrix}\right.\)
(Trường hợp \(\left(a;b\right)=\left(1-;7\right)\) loại do khi đó AC song song AB, vô lý)
\(\Rightarrow\) Phương trình AC: \(1\left(x-4\right)-1\left(y-0\right)=0\)
ta có tọa độ B là nghiệm của hệ \(\hept{\begin{cases}x-2=0\\2x+3y=1\end{cases}\Leftrightarrow B\left(2;-1\right)}\)
Từ I kẻ d' qua I và song song với BC khi đó \(d':x=-7\)
Khi đó d' cắt AC tại điểm K có tọa độ là \(\hept{\begin{cases}x=-7\\2x+3y=1\end{cases}\Leftrightarrow}K\left(-7;5\right)\), gọi H là trung điểm của BC
khi đó điểm A thuộc trung trực của KI là đường thẳng AH: \(y=1\)Do đó tọa độ A là : \(A\left(-1;1\right)\)
Do đó đường cao từ C có VTPT \(IA=\left(6,4\right)\)nên đường cao từ C là : \(3x+2y-4=0\)
1.
\(\overrightarrow{OA}=\left(1;3\right)\Rightarrow OA=\sqrt{10}\)
Gọi I là trung điểm OA \(\Rightarrow I\left(\dfrac{1}{2};\dfrac{3}{2}\right)\)
Phương trình đường tròn đường kính OA nhận I là trung điểm và có bán kính \(R=\dfrac{OA}{2}=\dfrac{\sqrt{10}}{2}\):
\(\left(x-\dfrac{1}{2}\right)^2+\left(y-\dfrac{3}{2}\right)^2=\dfrac{5}{2}\)
b.
Gọi 2 trung tuyến là BN và CM (với M, N là trung điểm AB và AC)
B thuộc BN nên tọa độ có dạng: \(\left(b;1\right)\)
M là trung điểm AB \(\Rightarrow M\left(\dfrac{b+1}{2};2\right)\)
M thuộc CM nên tọa độ thỏa mãn:
\(\dfrac{b+1}{2}-4+1=0\Rightarrow b=5\Rightarrow B\left(5;1\right)\)
\(\Rightarrow\overrightarrow{AB}=\left(4;-2\right)\Rightarrow\) pt AB: \(\left\{{}\begin{matrix}x=1+2t\\y=3-t\end{matrix}\right.\)
Gọi G là trọng tâm tam giác ABC \(\Rightarrow\) G là giao điểm BN và CM
Tọa độ G thỏa mãn: \(\left\{{}\begin{matrix}y-1=0\\x-2y+1=0\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow G\left(1;1\right)\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x_C=3x_G-x_A-x_B=-3\\y_C=3y_G-y_A-y_B=-1\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow C\left(-3;-1\right)\)
Biết tọa độ C, A, B bạn tự viết pt 2 cạnh còn lại
2.
AB vuông góc với trung trực của AB nên nhận (2;-3) là 1 vtpt và (3;2) là 1 vtcp
Phương trình tham số:
\(\left\{{}\begin{matrix}x=-1+3t\\y=-3+2t\end{matrix}\right.\)
Phương trình tổng quát:
\(2\left(x+1\right)-3\left(y+3\right)=0\Leftrightarrow2x-3y-7=0\)
b. Câu này tìm trung điểm của AB hay BC nhỉ? Ta chỉ có thể tìm được trung điểm BC sau khi hoàn thành câu c (nghĩa là thứ tự bài toán bị ngược)
Gọi N là trung điểm AB \(\Rightarrow\) tọa độ N thỏa mãn:
\(\left\{{}\begin{matrix}2x-3y-7=0\\3x+2y-4=0\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow N\left(2;-1\right)\)
N là trung điểm AB \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x_B=2x_N-x_A=5\\y_B=2y_N-y_A=1\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow B\left(5;1\right)\)
G là trọng tâm tam giác nên: \(\left\{{}\begin{matrix}x_C=3x_G-x_A-x_B=8\\y_C=3y_G-y_A-y_B=-4\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow C\left(8;-4\right)\)
\(\Rightarrow M\left(\dfrac{13}{2};-\dfrac{3}{2}\right)\)
\(\left\{{}\begin{matrix}x+2y-2=0\\2x+y+1=0\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow A\left(-\frac{4}{3};\frac{5}{3}\right)\)
Gọi \(\left\{{}\begin{matrix}B\left(2-2b;b\right)\\C\left(c;-2c-1\right)\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\overrightarrow{MB}=\left(1-2b;b-2\right)\\\overrightarrow{MC}=\left(c-1;-2c-3\right)\end{matrix}\right.\)
Do \(M\in BC\Rightarrow\frac{1-2b}{c-1}=\frac{b-2}{-2c-3}\) \(\Leftrightarrow3bc+7b-5=0\) \(\Rightarrow c=\frac{-7b+5}{3b}\) (1)
\(\left\{{}\begin{matrix}\overrightarrow{AB}=\left(\frac{10}{3}-2b;b-\frac{5}{3}\right)\\\overrightarrow{AC}=\left(c+\frac{4}{3};-2c-\frac{8}{3}\right)\end{matrix}\right.\) mà AB=AC
\(\Rightarrow\left(\frac{10}{3}-2b\right)^2+\left(b-\frac{5}{3}\right)^2=\left(c+\frac{4}{3}\right)^2+\left(2c+\frac{8}{3}\right)^2\)
\(\Leftrightarrow3b^2-10b+3=3c^2+8c\) (2)
Thế (1) vào (2) ta được:
\(9b^4-30b^3+16b^2+30b-25=0\)
\(\Leftrightarrow\left(b-1\right)\left(b+1\right)\left(9b^2-30b+25\right)=0\)
\(\Rightarrow\left[{}\begin{matrix}b=1\\b=-1\\b=\frac{5}{3}\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left[{}\begin{matrix}c=-\frac{2}{3}\\c=-4\\c=-\frac{4}{3}\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left[{}\begin{matrix}C\left(-\frac{2}{3};\frac{1}{3}\right)\\C\left(-4;7\right)\\C\left(-\frac{4}{3};\frac{5}{3}\right)\equiv A\left(l\right)\end{matrix}\right.\)
TH1: \(\left\{{}\begin{matrix}A\left(-\frac{4}{3};\frac{5}{3}\right)\\C\left(-\frac{2}{3};\frac{1}{3}\right)\end{matrix}\right.\) gọi \(D\left(x;y\right)\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\overrightarrow{AD}=\left(x+\frac{4}{3};y-\frac{5}{3}\right)\\\overrightarrow{CD}=\left(x+\frac{2}{3};y-\frac{1}{3}\right)\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow P=\overrightarrow{DA}.\overrightarrow{DC}=\overrightarrow{AD}.\overrightarrow{CD}=\left(x+\frac{4}{3}\right)\left(x+\frac{2}{3}\right)+\left(y-\frac{5}{3}\right)\left(y-\frac{1}{3}\right)\)
\(P=x^2+2x+\frac{8}{9}+y^2-2y+\frac{5}{9}\)
\(P=\left(x+1\right)^2+\left(y-1\right)^2-\frac{5}{9}\ge-\frac{5}{9}\)
\(\Rightarrow P_{min}=-\frac{5}{9}\) khi \(\left\{{}\begin{matrix}x=-1\\y=1\end{matrix}\right.\) hay \(D\left(-1;1\right)\)
TH2: bạn tự giải, thật ra D luôn là trung điểm AC