1. Trang chủ
  2. » Giáo án - Bài giảng

Tuyen tap Giai tich Phang _Phan II_

14 190 0
Tài liệu được quét OCR, nội dung có thể không chính xác

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Nội dung

Trang 1

CUC TRI HINH GIAI TICH

Ví dụ 1 Trong mặt phẳng toạ độ Oxy, viét phuong trinh dudng thang A di qua

M(i ; 2) va cắt các truc Ox, Oy lan luot tai A, B khéc O sao cho TT + — OA* OB? bé nhất

Ở ví dụ này, ta trình bày ba cách giải theo ba \

phương pháp nói trên B M

Cach 1 Ha OH L A Trong tam giác vuông H OAB, ta có : > 4 A = —> — (không đổi) | A/ OA OB OH OM À Dấu đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi : Hìinhói HNẽMK<œ=OM l A Vậy mm + 2 đạt giá trị bé nhất khi đường thang A di qua diém M(1 ; 2) và có pháp vectơ là Ø4⁄(1; 2) Vậy đường thẳng A cần tìm là : l(x — 1) + 2(y - 2) = 0 @xt+2y-5=0 Nhận xét : e Phép biến đổi : z+ z= z là chuyển biểu thức ban đầu với hai đại OA“ OB* OH

luong bién thién OA, OB vé biéu thifc con mot dai lugng bién thién OH

e Cách giải trên không mở rộng được cho bài toán tổng quát hơn : xác định vị

trí của đường thẳng A để —“~ + — nhỏ nhất (z > 0, b > 0)

Trang 2

PHAM BUC QUAN - 12C - LHP

Cách 2 Đường thẳng A đi qua M(1 ; 2), cắt các trục toạ độ và không di qua

gốc nên nó là đường thẳng có hệ số góc k với k # 0,k # 2 Khi đó : A:y—2 =k{(x-— 1) ©y = kx — k +2 Ta có : A“?:0) s2 — k) và L1 _— K+] OA? OB? (k-2) Ộ k?+l Xét hàm số : ƒ(k) = = (k # 0,2) &~2) -4k? + 6k + 4 rye (2) k=2 Ta có: fi(k) =00 4h +6k+4=00 => 1 Ta có bảng biến thiên của hàm số f{k) : k —œo 1 2 0 2 +00 f'(k) ~ 0 + ~ l +œ +00 AY) NN 1 1|IxZ 42 NI 5

Vậy f(k) nhỏ nhất khi và chỉ khi k = >

Do d6 + + +, nhỏ nhất khi và chỉ khi k = + @ A: x+2y-5=0

Trang 3

Cách 3 Giả sử : A(m ; 0), B(O0; 2), m,n # 0 ~~ Khi dé A: — +2 =1 diquaM(1; 2) nen: H š | —+—=l 12 m H Áp dụng bất đẳng thức Bunhiacopski ta có : 2 1 2 2 | z) I=l—+ “| <|+2ˆÌ —+—! (= 3 | lø n Dấu đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi : 1 2 —+—=l | mor 1 —+—=1 Ll 2 m=5 14 — Simin => 5 +m — H =~— 271 m = 2n 2 on l ] ] 1 1 T12 Nhu vậy —— + ——~ = —> + =z 3 = Dấu bảng xảy ra khi và chỉ khi z = 5, OA“C OB“ m n 5 5 n = —, nghia 2 g la A:x+2y-5=0

Trang 4

PHẠM ĐỨC QUẦN - 12C - LHP

Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi 42321 <> m=4,n=6

m H

Do đó diện tích tam giác Ø4 nhỏ nhất khi và chỉ khi A :— + È = I

Ví dụ 3 Trong mặt phẳng toạ độ Oxy, viết phương trình đường thẳng A di qua

điểm M(I ; 8), cắt chiều dương của các trục Ox, Oy tai A, B sao cho AB nhỏ nhất — Lời giải , Gia sl: A(m; 0), B(O; 2), m,n > 0 Khi đó A : +2 =1, ViddiquaM(;8)nen 242 <1 m hi m H Tac6: t= 45 =o # ác +ec+ > TÔI TT, mn 2m 2m ñn n 4m?n I0 2 os aa: Do dé: mn* > Dấu đăng thức xảy ra khi và chỉ khi —+ mon 1 c m=5 ¬ yo 2m n Ta có : 2 2 2 2 2Ñ AB’ = OA? + OB? =m? +r =m? 47454542 4 4 4 4 2557" 4 2 Dấu đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi øˆ = 7 o> n = 2m 2.8 10 Vay ; AB? > 5.5) > si = 125 4 4 Dấu đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi z = 5,n = 10

Vậy AZ nhỏ nhất khi và chỉ khi A: itis hay A: 2x+y-10=0

Ví du 4 Trong mat phang toa d6 Oxy cho ba diém A(1 ; 1), B(3 ; 2), C(7; 10)

Trang 5

b) Viết phương trình đường thẳng A đi qua A sao cho tổng các khoảng cách từ B và C tới đường thẳng A là lớn nhất Lời giải AA a) Ta có : AB = (2;1), AC = (6;9) 2.6+1.9 cosBAC = cos(A8,AC] = j 5 5 j 2 > 0 _ 2° + 1° V6 + B 7 ˆ Do đó : BAC < 900, Hình 62 b) + Nếu đường thẳng A cắt đoạn 8C tại một điểm M Khi đó : d(B, A) + d(C, A) < BM + CM = BC

Dấu đẳng thức xảy ra khi đường thẳng A vuông góc với ÖC

+ Nếu đường thẳng A không cắt đoạn BC (h.62) Gọi /({5 ; 6) là trung điểm của BC

Ta có :

d(B, A) + d(C, A) = 2d(I, A) < 2AI

Dấu đẳng thức xảy ra khi đường thẳng A vuông góc với A/ (để ý rằng khi đó

đường thẳng A không cắt đoạn 8C)

Do tam giác ABC nhọn nén 2A/ > BC

Do đó d(B, A) + d(C, A) lớn nhất khi và chỉ khi đường thang A đi qua điểm

A(I1 ; 1), có pháp vectơ Al(4 ; 5)

Đường thẳng A cần tìm là

Trang 6

PHAM BUC QUAN - 12C - LHP

Trong mặt phẳng toạ độ xÓy, viết phương trình đường thắng A di qua điểm l + OM? ON? A(-I ;3) và cắt các trục Óx, Oy lần luot tai M, N sao cho nhỏ nhất

Trong mặt phẳng toạ độ xÓy, viết phương trình đường thang A di qua điểm

M(2 ; 5), cắt chiều dương của các trục Ox, Oy lan luot tai céc diém A, 8 khác

gốc toạ độ sao cho diện tích tam giác ÓAð nhỏ nhất

Trong mặt phẳng toa do xOy cho đường thẳng

Á : mx + y + 2m = ÔQ

Tim m dé khoang cach tir A(3 ; 4) tới đường thẳng A đạt giá trị lớn nhất

Trong mặt phẳng toa độ xÓy, viết phương trình đường thang A di qua điểm M3 ; 2), cắt chiều dương của các trục Óv, Óy tương ứng tại các điểm A, B

khác gốc toa độ sao cho ÓA + 2Ó8 đạt giá trị nhỏ nhất

Trong mặt phẳng toạ độ xÓy cho các điểm A(1 ; 1), 8(2 ; 5), C(4 ; 7) Chứng minh rằng AA8C có góc A nhọn

Viết phương trình đường thẳng A đi qua A sao cho :

a) d(B, A) + d(C, A) lớn nhất ;

b) 2d(B, A) + d(C, A) 16n nhat

Trong mặt phẳng toạ độ xÓy cho đường thẳng A : x + y+ 2 = 0 và các điểm

A(2; 1), B(—1;—3), C(; 3) Tìm điểm M thuộc đường thang A sao cho a) |MA — MB| lớn nhất ;

b) MA + MC nhỏ nhất ;

c) MA? + MB? - MCˆ” nhỏ nhất ;

Trang 8

PHAM ĐỨC QUẬN- 12C - LHP Do đường thang A di qua M(2 ; 5) nén: — + 5 lễ q Áp dụng bất đẳng thức Cauchy cho hai số dương 2 va >, ta CÓ : a p=a24232 1Ô ub > 40 ab ab 7 “ ! tÍ 2 h‹ " 2 5 1 a=4 Dấu “=" xảy ra khi và chỉ khi : — = — = — & a b 2 b = 10

Tir đó SOAB = 20A.OB = 2b 2 20

Vay Soag bé nhat bang 20 khi a = 4,b = 10

Khi đó đường thẳng A có phương trình : x oy l 4 10 3 Khoảng cách từ A(3 ; 4) tới đường thẳng A : mx + y + 2m = 0 là : Bm + 4 + 2m| _ Sm + 4| Vm? +1 Vm? +1 Cách ! Theo bất đẳng thức Bunhiacopxki ta có : (m? + 1\(s? + 42) > (5m + 4y => 4I(m + 1) > (Sm + 4)”

Dấu "=" xảy ra khi và chỉ khi = -ả hay m = =

Vậy khoảng cách từ A đến đường thẳng A dat gid tri lớn nhất bằng V41 khi

5

m=

Trang 9

| Cách 2 : Đặt f(m) = (Sm + 4) _ 25m* + 40m + 16 Khi đó m +1 m +1 ~40m2 + 18m + 40 /(n) =“— [m + 1) 4 5 =0 © m =—— hoặc m = — f'(m) m 5 fo m 4 li = 25 sim fm) Ta c6 bang bién thién : m | —« - 5 2 4 + f'(m) - 0 + 0 - 25 41 Từ đó ƒ(m) đạt giá trị lớn nhất bằng 41 khi m = : hay khoảng cách từ A tới đường thẳng A lớn nhất bằng v41 khizm = =

4, Gia sit A(a;0), B(0;b) (a > 0,5 >0) 1a giao diém cha dudng thing A voi

Trang 10

PHAM BUC QUAN - 12C - LHP 4a a’ +a Tac6: OA+20B =a+2b=a+ = a-3 a-3 ee Ổ Ta có _ 3 Đặt / (a) = Ga + lu —3)— 2 =a - a —6a- 3 (a3) (a3) (4) = 0 9 (47387 283 Fla) =0 on lim f(a) = lim a f(a) = a—3+ Ta có bảng biếu thiên : F(a) = 3 34+2V3 +00 ee T

Từ đó f(a) đạt giá trị nhỏ nhất bằng 7+493 khi a = 3+ 23 hay

Trang 11

a) Nếu đường thang A cat đoạn 8C tại một điểm M thì :

d{(B, A) + d(C, A) < BM + CM = BC

Dấu "=" xảy ra khi và chỉ khi đường thang A vuông góc với BC

Nếu A không cắt đoạn BC thi d(B, A) + d(C, A) = 2dU/, A) < 2AI, ở đó

1(3;6) 1a trung điểm của BC Dấu "=" xảy ra khi và chỉ khi A vuông góc

voi Al

Do tam giác ABC có BAC nhọn nên 2Aƒï > BC

Vậy d{(B, A) + d(C, A) lớn nhất khi và chỉ khi đường thang A di qua điểm

A(I ; 1) và có vectơ pháp tuyến !A = (-2: -5) Đường thẳng A cần tìm có phương trình : -2(x -1)- 5(y - 1) =0 = 2x+5y-7=0 b) Trén tia AB lay diém B' sao cho B 1a trung diém cla AB’ Ta có : B= (3; 9) va d(B’, A) = 2d(B, A) Tir dé : 2d(B, A) + d(C, A) = d(B', A) + d(C, A) Tương tự như cách giải câu a) 4p dụng cho tam giác AE, ta cũng chia làm hai trường hợp : e Nếu đường thẳng A di qua A và cắt đoạn #'C tại M thì : d(B', A) + d(C, A) < B'M + CM = BC

Dấu "=” xảy ra khi và chỉ khiA 1 B'C

e Nếu đường thẳng A không cắt đoạn 8'C thì

d(PB', A) + d(C, A) = 2d(F', A) < 2ƑA

với Ï ( : ) là trung điểm của cạnh 8C

Dấu "=" xảy ra khi đường thang A vuông góc với ‘A

Trang 12

PHAM BUC QUAN - 12C - LHP

Vậy d(B', A) + d(C, A) lớn nhất khi và chỉ khi duong thang A di qua A(I ; 1) và có vectơ pháp tuyến ar 2 ; 7} Đường thẳng A cần tìm là : 5(x~1)+ TÚy =1) =0 « 5x +l4y- 19 =0 a) AC2 ; 1) va Ö8(—I1 ; -3) thuộc hai nửa mặt phẳng khác nhau với bờ là đường thăng A : x + y + 2= Ô vì (xa + ya + 2Ì(xpg + yg + 2) = 5(-2) < 0 Gọi A' là điểm đối xứng với Á qua đường thẳng A Khi đó A' và 8 thuộc cùng một nửa mặt phẳng bờ A

Ta có : |MA — MB| = |MA-— MB| < A'B

Dấu "=" xảy ra khi và chỉ khi M, A', B8 thẳng hàng và M ở ngoài đoạn A'B <> {M} = A'BOA (vi M € A vàA', B thuộc cùng một nửa mặt phẳng bờ A)

Trang 13

Suy ra đường thing A'B cé phuong trinh: {7 ” ° “ y= —4 +f Giao diém M cia A'B va đường thẳng A img véi ¢ 14 nghiém cla phuong trinh : (-3 + 2r)+(4+1r)+2=0 =3r~5=0r=Šœ M=[ ¡~ 3) 3 3 3 3

b) Gọi A' là điểm đối xứng với A qua A Khi đó, A' va C nam ở hai phía khác nhau đối với đường thẳng A

Với M tuỳ ý trên đường thẳng A ta có :

MA +MC =MA'+MC> AC

Dấu "=" xảy ra khi và chỉ khi 3 là giao điểm của A'C và A (tức Mí ở giữa A' và

C, điều này có được do Á' và C thuộc hai nửa mặt phẳng khác nhau có bờ là

đường thẳng A)

Theo câu a) : A'(—3 ; -4), A'C = (4:7)

Trang 14

PHAM BUC QUAN - 12C - LHP

suy ra MA? + MB? ~ MC? = x’ +y? +10y+5

= (-y - 2) + y? + 10y +5 = 2y? + 14y +9,

Xét hàm số ƒ (y) = 2y? + 14y +9 có đồ thị là parabol quay bề lõm lên trên Do đó ƒ(y) nhỏ nhất khi y = 5 © M= lš:-;]

Vậy MA? + MB” - MC” nhỏ nhất khi M = lš:-;]

d) Gia sit M = (x ; y) thì MA =(2-x;1—-y), MB =(-I-x;-3-), MC =(1-x;3-) => MA + MB + MC = (2 -3x;1- 3y) [MA + MB + MC| = (2 -3x) +(1-3y)) nhỏ nhất khi và chỉ khi (2 - 3x)” + (1— 3y)” nhỏ nhất

Với M(x ; y) thuộc đường thẳng A thì x = —y — 2, do đó :

Ngày đăng: 28/10/2014, 03:00

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

w