Cho hình thoi ABCD có đỉnh A(0;1). Đường chéo BD có phương trình \(x+2y-7=0\) . Cạnh AB có phương trình là \(x+7y-7=0\). Tìm tọa độ các đỉnh B, C, D của hình thoi.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Lời giải:
$BD: x+2y-7=0; AD: x+3y-3=0$ nên $D$ chính là giao điểm của 2 PTĐT này.
\(\Rightarrow \left\{\begin{matrix} x_D+2y_D-7=0\\ x_D+3y_D-3=0\end{matrix}\right.\Leftrightarrow \left\{\begin{matrix} x_D=15\\ y_D=-4\end{matrix}\right.\)
Vì $ABCD$ là hình thoi nên $AC\perp BD$.
$\Rightarrow \overrightarrow{AC}=\overrightarrow{n_{BD}}=(1,2)$
$\Rightarrow \overrightarrow{n_{AC}}=(-2,1)$
PTĐT $AC$ là:
$-2(x-0)+1(y-1)=0\Leftrightarrow -2x+y-1=0\Leftrightarrow 2x-y+1=0$
Gọi $O$ là giao 2 đường chèo $AC, BD$.
\(\Rightarrow \left\{\begin{matrix} 2x_O-y_O+1=0\\ x_O+2y_O-7=0\end{matrix}\right.\Rightarrow \left\{\begin{matrix} x_O=1\\ y_O=3\end{matrix}\right.\)
$O$ là trung điểm $BD$ nên: $x_B=2x_O-x_D=2-15=-13$
$y_B=2y_O-y_D=6+4=10$
Vì $\overrightarrow{BC}=\overrightarrow{AD}$ nên PTĐT $BC$ có dạng:
$(x+13)+3(y-10)-3=0$
$\Leftrightarrow x+3y-30=0$
$O$ là trung điểm của $AC$ nên:
$x_C=2x_O-x_A=2-0=2$
$y_C=2y_C-y_A=6-1=5$
$\Rightarrow \overrightarrow{CD}=(13, -9)$
$\Rightarrow \overrightarrow{n_{CD}}=(9,13)$
PTĐT $CD$ là: $9(x-2)+13(y-5)=0\Leftrightarrow 9x+13y-83=0$
PTĐT $AB$ là: $9(x-0)+13(y-1)=0\Leftrightarrow 9x+13y-13=0$
A là giao điểm AB và AD nên tọa độ thỏa mãn:
\(\left\{{}\begin{matrix}2x-y-1=0\\x-2y-5=0\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow A\left(-1;-3\right)\)
Do I thuộc \(y^2=x\) nên tọa độ có dạng: \(I\left(a^2;a\right)\)
I là tâm hình thoi \(\Rightarrow d\left(I;AB\right)=d\left(I;AD\right)\Rightarrow\dfrac{\left|2a^2-a-1\right|}{\sqrt{2^2+\left(-1\right)^2}}=\dfrac{\left|a^2-2a-5\right|}{\sqrt{2^2+\left(-1\right)^2}}\)
\(\Leftrightarrow\left[{}\begin{matrix}2a^2-a-1=a^2-2a-5\\2a^2-a-1=-a^2+2a+5\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow\left[{}\begin{matrix}a^2+a+4=0\left(vn\right)\\3a^2-3a-6=0\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left[{}\begin{matrix}a=-1\\a=2\end{matrix}\right.\)
TH1: \(a=-1\Rightarrow I\left(1;-1\right)\)
Do I là trung điểm AC nên tọa độ C: \(\left\{{}\begin{matrix}x_C=2x_I-x_A=3\\y_C=2y_I-y_A=1\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow C\left(3;1\right)\)
Đường thẳng BC song song AD và đi qua C nên có pt:
\(1\left(x-3\right)-2\left(y-1\right)=0\Leftrightarrow x-2y-1=0\)
B là giao điểm AB và BC nên tọa độ thỏa mãn: \(\left\{{}\begin{matrix}2x-y-1=0\\x-2y-1=0\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow B...\)
Tương tự, đường thẳng CD song song AB và đi qua C nên có pt:
\(2\left(x-3\right)+1\left(y-1\right)=0\Leftrightarrow...\Rightarrow D\)
Tương tự với trường hợp \(a=2\Rightarrow I\left(4;2\right)\)
Gọi H là chân đường cao kẻ từ đỉnh A xuống cạnh CD, theo giả thiết ta có:
⇒ AH là đường trung trực của đoạn CD nên AC = AD ( 1 )
Áp dụng định nghĩa của hình thoi ABCD, ta có
AD = AB = BC = CD ( 2 )
Từ ( 1 ) và ( 2 ) ta có AD = AC = CD ⇒ Δ ACD là tam giác đều
Hình thoi là tứ giác có bốn cạnh bằng nhau.
A B → = A B ; B C → = B C ; C D → = C D ; D A → = D A ⇒ A B → = B C → = C D → = D A →
Đáp án B
Đề bài hiển nhiên sai. Hình thoi này không thể tồn tại
Do hình thoi nên ABCD nên AB=BC \(\Rightarrow\Delta ABC\) cân tại B
\(\Rightarrow\widehat{BAC}=\widehat{BCA}\Rightarrow=120^0\)
Tam giác ABC có tổng 3 góc lớn hơn 180 độ (vô lý)
B là giao điểm của BD và AB nên tọa độ thỏa mãn:
\(\left\{{}\begin{matrix}x+2y-7=0\\x+7y-7=0\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=7\\y=0\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow B\left(7;0\right)\)
Đường chéo AC qua A và vuông góc BD nên nhận (2;-1) là 1 vtpt
Phương trình AC:
\(2\left(x-0\right)-1\left(y-1\right)=0\Leftrightarrow2x-y+1=0\)
Gọi I là giao điểm AC và BD \(\Rightarrow\) I là tâm hình thoi, tọa độ I thỏa mãn:
\(\left\{{}\begin{matrix}2x-y+1=0\\x+2y-7=0\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=1\\y=3\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow I\left(1;3\right)\)
I là trung điểm AC nên tọa độ C thỏa mãn:
\(\left\{{}\begin{matrix}x_C=2x_I-x_A=2\\y_C=2y_I-y_A=5\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow C\left(2;5\right)\)
I là trung điểm BD nên tọa độ D thỏa mãn:
\(\left\{{}\begin{matrix}x_D=2x_I-x_B=-5\\y_D=2y_I-y_B=6\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow D\left(-5;6\right)\)