sơ đồ tư duy toán oxy×các dạng bài toán hình học giải tích trong hệ tọa độ phẳng oxy ôn thi đại học 2013×hình oxy khó có lời giải×bài tập toán về oxy×tài liệu luyện thi đại học môn toán oxy×bai toan oxy thi dai hoc×sơ đồ tư duy toán oxy×các dạng bài toán hình học giải tích trong hệ tọa độ phẳng oxy ôn thi đại học 2013×hình oxy khó có lời giải×bài tập toán về oxy×tài liệu luyện thi đại học môn toán oxy×bai toan oxy thi dai hoc×
Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dưỡng Văn Hóa Star http://maths.edu.vn ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt CHUYÊN ĐỀ HÌNH HỌC GIẢI TÍCH TỌA ĐỘ Oxy §1 Tọa Độ Điểm – Tọa Độ Vectơ Bài tập tự luyện: Bài 1.Trong mặt phẳng tọa độOxy , cho ba điểm A 1; , B 3; 5 ;C 0; Chứng minh A, B,C ba đỉnh tam giác tính cosCBA Tìm tọa độ điểm M cho: 2MA 3MB MC Tìm tọa độ điểm F cho AF CF Tìm tọa độ điểm N cho ABNC hình bình hành Tìm tập hợp điểm P cho PA PB 3PC PB PC Lời giải 4 5 nên vectơ AB, AC không phương 1 A, B,C không thẳng hàng nên A, B,C đỉnh tam giác ABC Ta có AB 4; 5 ; AC 1; Vì Ta có BC 3; , BA 4; Nên cosCBA cos BC ; BA BC BA 4.3 5.8 8 5 BC BA 2 52 73 41 Theo đề ta có 2MA 3MB MC 1 a; b 3 a; 5 b a; 3b 0; Gọi M a;b ta có MA a; b , MB 3 a; 5 b , MC a; b 4a a M ; 2 4b 18 b a b2 a b 2 AF CF Gọi F a;b , theo đề ta có AF CF 2 AF 25 a b 25 a 3b a 4 a b b 3b b 25 Gọi N a;b , ta có CN a;b 3 Vậy tìm điểm F 4; , F 5; C Để ABNC hình bình hành a 4 a 4 CN AB N 4; 2 b 5 b 2 Gọi P x ; y0 , ta có A N B PA x ; y0 , PB 3 x ; 5 y0 , PC x ; y0 GV: Lê Quang Điệp “Cần cù bù thông minh” tel: 0974200379 Trang Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dưỡng Văn Hóa Star http://maths.edu.vn ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt 19 Vậy PA PB 3PC x x ; y0 y0 x ; y0 y 3; 8 2 2x ; 2y0 3x ; 3y0 4 x ; y0 PB PC 3 x x ; 5 y0 Theo đề ta có PA PB 3PC PB PC 4 x y 0 Vậy tập hợp điểm P 3 8 y 73 điểm nằm đường tròn có tâm I 4; 19 , bán kính R 19 2 x0 19 73 Bài 2: Trong mặt phẳng tọa độ Oxy , cho A 3; , C 4;1 hai đỉnh đối hình vuông ABCD Tìm tọa độ đỉnh B, D Lời giải Gọi B x ; y ; AB x 3; y , CD x 4; y A(3;0) AB BC Vì A, B,C đỉnh hình vuông ABCD , nên AB.BC x y2 x y 6x 8x 16 2y x x y2 y x x y y 1 B I D C 0 14x 2y x x y2 y 1 y 7x thay vào 2 , ta x y x x 12 49x 56x 16 7x 50x 50x x 1 y 3 điểm B 0; B 1; 3 1 Gọi I giao điểm AC BD I trung điểm AC I ; 2 xB xD x x 2x I x B 1 I D D 1; 3 B 1; 3 Với B 0; D x D ; yD , ta có y 2yI yD 3 y yB yD D I Vậy có cặp điểm B, D sau : B 0; D 1; 3 D 0; , B 1; 3 GV: Lê Quang Điệp “Cần cù bù thông minh” tel: 0974200379 Trang Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dưỡng Văn Hóa Star http://maths.edu.vn ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt §2 Đường Thẳng – Bài Toán Liên Quan Tới Đường Thẳng Vấn đề 1: Phương pháp viết phương trình đường thẳng Bài tập tự luyện: Bài 1: Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy , cho đường thẳng d : 3x 4y 12 Viết phương trình đường thẳng d1 đối xứng d qua O , từ tìm toạ độ hình chiếu vuông góc O lên đường thẳng d1 Lời giải Vì d1 song song với đường thẳng d nên đường thẳng d1 có dạng 3x 4y c 0; c 12 Gọi M 0; d , gọi N điểm đối xứng với M qua O , suy N 0; 3 Mà N d1 nên thay tọa độ điểm N vào ta có 12 c c 12 d1 :3x 4y 12 3a 12 3a 12 Gọi H d1 a; Ta có OH a; 4 Để H hình chiếu O lên d1 OH d1 OH ud 4a 25a 36 a 3a 12 0 36 48 36 H ; 25 25 25 Bài 2: Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy , cho điểm P 1; hai đường thẳng d1 : 2x y 0; d2 : x y Gọi d đường thẳng qua P cắt d1;d A B Viết phương trình đường thẳng d biết PA PB Lời giải Vì A d1 A t; 2t Theo đề ta có PA PB mà P, A, B thẳng hàng nên P trung điểm AB x 2x P x A t B B t; 2t y 2yP yA 2t B Mặt khác B d2 t 2t 3t 12 t A 4; PA 3; Phương trình đường thẳng d cần tìm là GV: Lê Quang Điệp x 1 y 2x 3y “Cần cù bù thông minh” tel: 0974200379 Trang Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dưỡng Văn Hóa Star http://maths.edu.vn ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt Vấn đề 2: Bài toán xác định điểm, góc, khoảng cách Bài tập tự luyện: Bài 1: Trong mặt phẳng tọa độOxy , cho A 2;1 đường thẳng d : 2x 3y Viết phương trình đường thẳng qua A tạo với đường thẳng d góc 450 Lời giải Gọi đường thẳng cần tìm có dạng : ax by c Vì qua A 2,1 nên thay vào ta 2a b c c 2a b Mặt khác tạo với d góc 450 , suya cos , d cos 45 2a 3b a b 2 2a 3b 13 a b n nd n nd 4a 12ab 9b 13 a b a 5 a a 5a 24ab 5b 24 b b b a b a Với , chọn a b thay vào C 11 1 : 5x y - 11 b a Với , chọn a b 5 thay vào C 2 : x 5y b Vậy tìm đường thẳng thỏa mãn đề ra: 1 : 5x y - 11 : x 5y Bài 2: Trong mặt phẳng tọa độ Oxy , cho điểm A 0;2 đường thẳng qua O Gọi H hình chiếu vuông góc A Viết phương trình đường thẳng , biết khoảng cách từ H đến trục hoành AH y Lời giải Gọi tọa độ H a;b , ta có: AH a b A Khoảng cách từ H đến trục hoành d H ;Ox b Theo đề AH d H ;Ox a b O H x b2 Ta có OHA vuông H nên H thuộc đường tròn đường kính OA , OA có tâm I 0;1 trung điểm OA bán kính R a 1 2 Đường tròn có phương trình C : x y Mà H C a 2 a 4b Từ nên tọa độ H nghiệm hệ: 2 a b 2b GV: Lê Quang Điệp “Cần cù bù thông minh” tel: 0974200379 Trang Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dưỡng Văn Hóa Star http://maths.edu.vn ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt Suy ra: H 2; H 2 2; Phương trình đường thẳng qua O có vtcp OH nên có dạng: 1 x 2 2y 1 x 2 2y tọa độ đỉnh A 2; 3 B 3; 2 Tìm bán kính đường tròn nội tiếp tam giác ABC biết trọng tâm G Bài 3: Trong mặt phẳng với hệ tọa độOxy , cho tam giác ABC có diện tích tam giác ABC thuộc đường thẳng d : 3x – y – Lời giải Gọi C a;b Phương trình đường thẳng AB có VTCP : u AB AB 1;1 VTPT : nAB 1; 1 , phương trình AB : x – y – Ta có S ABC d C ; AB AB d C ; AB a b 2 a b 2 2S ABC AB a b a b 1 2 a b ; Tọa độ trọng tâm G Mà G d a 5 b 5 3a – b 3 Từ 1 , 3 C –2; 10 PABC Vậy bán kính cần tìm r S ABC PABC 3 AB AC BC 65 89 2 3 65 89 65 89 AB AC BC 22 2 3 22 22 Từ , 3 C 1; –1 PABC Vậy bán kính cần tìm r GV: Lê Quang Điệp S ABC PABC “Cần cù bù thông minh” tel: 0974200379 Trang Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dưỡng Văn Hóa Star http://maths.edu.vn ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt Bài 4: Trong mặt phẳng tọa độ Oxy , cho tam giác ABC có cạnh AB đỉnh C 1;5 Đường thẳng AB có phương trình x y , đường thẳng d : x 3y qua trọng tâm G tam giác Tìm tọa độ đỉnh A, B Lời giải Ta có A a;a , B b;b AB ; a b A x A x B xC a b x G 3 Do G trọng tâm ABC , nên y y y a b 5 B C y A G 3 a b a b 1 3 Mặt khác G d b a 3 G (d) B C M Khi đó, ta có B a; a AB 2a;2 2a a 1 Mặt khác ta có AB 2 a a a Với a b 1 A 3;5 , B 1;1 Vậy tọa độ đỉnh A, B A 1;1 , B 3;5 hay A 3;5 , B 1;1 Với a 1 b A 1;1 , B 3;5 GV: Lê Quang Điệp “Cần cù bù thông minh” tel: 0974200379 Trang Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dưỡng Văn Hóa Star http://maths.edu.vn ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt Vấn đề 3: Bài toán đường thẳng liên quan tới hình vuông, hình chữ nhật, hình bình hành, hình thoi, hình thang Bài tập tự luyện: Bài 1: Trong mặt phẳng tọa độ Oxy , cho hình vuông ABCD , có đỉnh C 3; 3 Gọi M trung điểm BC , phương trình DM : x y A d : 3x y Tìm tọa độ điểm A, B, D (d) Lời giải Vì AC d A t;2 3t Ta có d C ; DM Nhận thấy d A; DM 2d C ; DM 332 t 3t 2 A 2 B 4 M 4t t t 1 t (loại A có hoành độ trùng với C ) Với t 1 A 1;5 D Vì D DM D d;d AD d 1;d ; CD d 3;d 1 Lại có AD DC ADCD d 1d d d 1 C (3;-3) d 2d d 6d 2d 8d 10 d 1 d Với d 1 D 1; 3 AD 0; 8 AD CD 4; CD ABCD không hình vuông Vậy d thỏa mãn điều kiện cần cho ABCD hình vuông D 5; AB x 1; y ; DC 2; 6 Với d D 5; AD 6; 2 AD 40 CD 2;6 D 40 B B x 2 Vì ABCD hình vuông AB DC B y B x B 3 B 3; 1 y B Vậy tọa độ điểm A 1; 5 ; B 3; 1 , D 5; GV: Lê Quang Điệp “Cần cù bù thông minh” tel: 0974200379 Trang Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dưỡng Văn Hóa Star http://maths.edu.vn ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt Bài 2: Trong mặt phẳng tọa độ Oxy , cho hình chữ nhật ABCD có AD 2AB , gọi M , N trung điểm cạnh AD, BC Trên đường thẳng MN lấy điểm K cho N trung điểm đoạn thẳng MK Tìm tọa độ đỉnh A, B,C , D biết K 5; 1 , phương trình đường thẳng chứa cạnh AC : 2x y điểm A có tung độ dương A Lời giải M D Ta có AC AB BC AB 4AB 5AB I AB AB AC 5AB Gọi I trung điểm AC I MN AC Nếu đường thẳng MN có phương trình: x cos BAC không thỏa mãn Nên gọi đường thẳng MN qua K 5; 1 có hệ số góc m có phương trình: C N B cos MN ; AC K (5;-1) MN : y m x 5 y mx 5m mx y 5m Ta có cos NIC cos MN ; AC 2m m 4m 4m m Trường hợp 1: với m MN : y 1 3m2 4m m m I giao điểm MN AC I 2; 1 , ta có KI 3; ; KN x N 5; yN Vì N trung điểm MK I trung điểm MN nên ta có 2x 10 3 N x N KN KI N 3; 1 0 y N yN 1 Đường thẳng BC MN nBC 1; BC : x Vì C AC BC C 3; 3 x 2x I xC A 1;1 Vì I trung điểm AC A y 2yI yC A x 2x N xC B 3;1 Vì N trung điểm BC B yA 2yN yC Trường hợp 2: với m MN : 4x 3y 23 12 16 17 I giao điểm MN AC I ; , ta có KI ; ; KN x N 5; yN 5 Vì N trung điểm MK I trung điểm MN nên ta có GV: Lê Quang Điệp “Cần cù bù thông minh” tel: 0974200379 Trang Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dưỡng Văn Hóa Star http://maths.edu.vn ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt 3x N 15 19 x N N 19 ; 13 KI KN 12 yN y 13 N 19 13 Đường thẳng BC MN nBC 3; BC qua N ; 5 9 3 BC : x y 3x 4y 15 15 11 Vì C AC BC C ; 5 5 21 21 27 x A 2x I xC Vì I trung điểm AC A ; , (loại A có tung độ dương) y 2y y 27 A I C Vậy tọa độ đỉnh: A 1;1 , B 3;1 , C 3; 3 Bài 3: Trong mặt phẳng tọa độOxy , cho hình bình hành ABCD , có D 6; 6 1 : 2x 3y 17 đường trung trực đoạn CD 2 : 5x y đường phân giác góc BAC Xác định tọa độ đỉnh lại hình bình hành Lời giải Gọi C a;b DC a 6;b a b ; Gọi I trung điểm DC I Vì 1 đường trung trực DC D đối xứng C qua 1 3 a b DC u 1 b 6 I a 17 D (-6;-6) A Gọi C ' a ';b ' CC ' a ' 2;b ' d1 B C M C' 3a 2b 2a 3b a 2 C 2; b0 a ' b ' ; Gọi M trung điểm CC ' M 2 Do phân giác BAC nên C đối xứng với C ' qua a ' 5b ' a ' 5b ' a ' CC '.u 2 Ta có: a ' C ' 3;1 b' a ' b ' 16 b ' M 30 2 Vì AB 1 nAB u 3;2 đường thẳng AB qua C ' 3;1 Vậy phương trình đường thẳng AB : 3 x y 3x 2y 5x y A 1; 2 Ta có A 2 AB tọa độ A nghiệm hệ phương trình: 3x 2y GV: Lê Quang Điệp “Cần cù bù thông minh” tel: 0974200379 Trang Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dưỡng Văn Hóa Star Lại có AD 7; 4 ; BC 2 x B ; yB http://maths.edu.vn ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt 7 2 x B x Vì ABCD hình bình hành AD BC B B 5; 4 yB yB Vậy tạo độ đỉnh hình bình hành A 1; 2 ; B 5; ; C 2; Bài 4: Trong mặt phẳng tọa độOxy , cho hình thang ABCD có hai đáy AB CD , có đỉnh A 1;1 trung điểm cạnh BC M ; Tìm tọa độ đỉnh D có hoành độ dương nằm đường thẳng d : 5x y , biết diên tích hình thang ABCD 14 A Lời giải Gọi N AM CD AMB NMC M trung điểm AN N 2; 1 Ta có NA 3;2 VTPT nAN 2; 3 đường B M D N C thẳng AN qua A 1;1 Vậy phương trình AN : x y 2x 3y Vì D d D t;5t 2t 15t Ta có: d D; AN 13 ; AN AN 32 22 13 13t Vì AMB MNC SABCD S AND 14 13t 28 t t 13 13 14 30 (loại) 12 Với t D 2;11 Bài 5: Trong mặt phẳng tọa độ Oxy , cho hình thoi ABCD có phương trình hai cạnh đường chéo AB : 7x 11y 83,CD : 7x 11y 53 0, BD : 5x 3y Tìm tọa độ điểm A,C ? Lời giải 5x 3y B AB BD tọa độ B nghiệm hệ phương trình: B 7;12 7x 11y 83 5x 3y D BD CD tọa độ D nghiệm hệ phương trình: D 5; 8 7x 11y 53 Gọi I giao điểm AC DB I 1;2 AC : x 1 y 3x 5y 13 Đường thẳng AC qua I ;2 có vecto pháp tuyến n BD 4 3;5 3x 5y 13 A AB AC tọa độ A nghiêm hệ phương trình: A 4;5 7x 11y 83 GV: Lê Quang Điệp “Cần cù bù thông minh” tel: 0974200379 Trang 10 Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dưỡng Văn Hóa Star http://maths.edu.vn ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt 3x 5y 13 C CD AC tọa độ C nghiêm hệ phương trình: C 6; 1 7x 11y 53 Vậy tọa độ điểm A 4;5 , C 6; 1 Bài 6: Trong mặt phẳng tọa độOxy , cho hình thang vuông ABCD A D , có CD 2AB Gọi 22 14 H hình chiếu vuông góc D lên đường chéo AC , biết M ; trung điểm HC , 5 đỉnh D 2; , đỉnh B d : x 2y đường BC qua E 5; Tìm tọa độ đỉnh A, B,C Lời Giải Gọi I trung điểm DH MI đường trung bình HDC IM AB DC 2AB IM DC A mà nên H DC //AB IM //AB IM //DC I Vì IM song song DC MI AD (vì DC AD ) I trực tâm ADM AI DM M B K ABIM hình bình hành AI BM E C D Từ BM DM Vì B d : x 2y B 2t 4; t 12 42 14 Ta có: MB 2t ; t , MD ; 5 5 12 42 14 Vì MD MB MB.MD 2t t t B 4; 5 5 BK AB AK Gọi K AC BD, ta có: AKB CKD DK CD CK Ta có: DK x K 2; yK ; KB x K ; yK 10 x x x K K K 10 ; 10 Từ * ta có DK 2KB K y 2yK 3 y 10 K K 16 2;1 Suy MK ; 5 22 14 Đường thẳng AC qua M ; có vecto pháp tuyến nAC 1;2 5 22 14 Phương trình AC : x y x 2y 10 5 Đường thẳng DH AC VTPT nDH 2;1 DH qua D 2;2 Phương trình DH : x y 2x y GV: Lê Quang Điệp “Cần cù bù thông minh” tel: 0974200379 Trang 11 Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dưỡng Văn Hóa Star http://maths.edu.vn ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt 14 18 x 2y 10 Vì H DH AC tọa độ H nghiệm hệ phơng trình H ; 2x y 5 x 2x M x H Mặt khác M trung điểm HC C C 6;2 y y y M H C 4 10 10 Ta có: CK ; , KA x A ; yA 3 3 20 2x A x Từ ta có CK 2KA A A 2; 4 20 y A 2y A 3 Vậy tọa độ đỉnh A 2; , B 4; , C 6;2 GV: Lê Quang Điệp “Cần cù bù thông minh” tel: 0974200379 Trang 12 Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dưỡng Văn Hóa Star http://maths.edu.vn ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt §3 Đường Tròn Vấn đề 1: Phương pháp lập phương trình đường tròn & Bài toán tương giao Bài tập tự luyện: Bài 1: Cho đường tròn C qua điểm A 1;2 , B 2; có tâm đường thẳng : 3x – y 10 Viết phương trình đương tròn C Lời giải: Gọi I tâm đường tròn C Vì I a; 3a 10 BI a 2; 3a BI a 3a Vì A, B C nên IA IB a 1 3a a 3a 2 2 AI a 1; 3a AI a 3a 2 2 2 2a 48a 64 4a 4a 42a 49 4a 12 a 3 Vậy C đường tròn có tâm I 3;1 , bán kính R I 3;1 AI 2; 1 AI C : x 3 y 1 2 Bài 2: Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy cho đường tròn C : x y đường thẳng x y Viết phương trình đường tròn C ' có tâm nằm đường thẳng , bán kính gấp đôi bán kính đường tròn C tiếp xúc với đường tròn C ' Lời giải C : x 1 y 1 có tâm I 1;1 , bán kính R Gọi C ' có tâm I ' , bán kính R ' Theo đề ta có: R ' 2R , I ' I ' x ; x 3 II ' x 1; x 2 C C ' tiếp xúc II ' R R ' x 1 x 2 2x 2x x x 2 Với x I 1; suy đường tròn C : x 1 y Với x 2 I 2;1 suy đường tròn C : x y 1 2 2 0 0 GV: Lê Quang Điệp 0 0 ' ' ' ' “Cần cù bù thông minh” 2 tel: 0974200379 Trang 13 Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dưỡng Văn Hóa Star http://maths.edu.vn ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt trình tiếp tuyến với C tọa độ giao điểm C d Bài 3: Cho đường tròn C : x y – x – 7y đường thẳng d : 3x – 4y – Lập phương Lời giải: Gọi A x ; y giao điểm C & d x y x 7y x x, y nghiệm hệ phương trình 3x 14y y 3 9 Vậy C giao với d điểm A1 0;1 ; A2 ; 5 5 1 7 Đường tròn C có tâm I ; 2 2 x y 5 Gọi t1 tiếp tuyến C A1 nên t1 qua A1 0;1 có VTPT n1 IA1 ; 2 Nên phương trình tiếp tuyến t1 : x y x 5y 2 3 9 17 Gọi t2 qua A2 ; t2 có có VTPT n2 IA2 ; 5 5 10 10 17 9 Nên phương trình tiếp tuyến t2 : x y x 17y 30 10 10 5 Bài 4: Trong mạ t phả ng với hẹ tọ a đọ Oxy , cho hai đường trò n C1 : x y 10x 0; C : x 2 y 4x 2y 20 Vié t phương trình tié p tuyé n chung củ a cá c đường trò n C ; C Lời giải Đường tròn C , C có tâm bán kính I 5; , R1 5; I 2;1 , R2 7;1 I I II 50 10 R R suy C C cắt điểm R có tiếp tuyến song song I I , nên tiếp tuyến t có VTPT n 7;1 Vậy phương trình tiếp tuyến t có dạng x 7y c 2 2 R2 t t tiếp tuyến đường tròn C ; C d I ; t R 1 c 50 5 c 25 c 5 25 Vậy có tiếp tuyến chung C C cần tìm t : x 7y 25 t : x 7y 25 GV: Lê Quang Điệp “Cần cù bù thông minh” tel: 0974200379 Trang 14 Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dưỡng Văn Hóa Star http://maths.edu.vn ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt Bài 5: Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy , cho hai đường tròn có phương trình C : x y – 2x – 2y C ' : x y 4x – qua M 1; Viết phương trình đường thẳng qua điểm M , cắt hai đường tròn C , C ' A, B cho MA 2MB Lời giải Đường tròn C có tâm I 1;1 bán kính R A Đường tròn C ' có tâm I ' 2; bán kính R ' Gọi đường thẳng qua M có vtpt n A; B nên H M B H' ∆ I' I phương trình có dạng: A(x 1) B(y 0) Ax By A 0, A2 B * Gọi H , H ' trung điểm AM , BM Khi ta có: MA 2MB AH 2HB IA2 IH I ' B I ' H '2 2 R IH R '2 I ' H '2 d I ; 9 d I '; 2 2 36A2 B 9A B d I '; d I ; 35 A2 36B 35 35 2 2 A B A B A B A 6 Dễ thấy B nên chọn B A Kiểm tra điều kiện IA IH thỏa mãn Thay vào * ta phương trình 1 : 6x y : 6x y d : x y d : x 2y – Viết phương Bài 6: Trong mặt phẳng toạ độ Oxy , cho tam giác ABC có A 2; , trọng tâm G 2; Hai đỉnh B C nằm hai đường thẳng trình đường tròn có tâm C tiếp xúc với đường thẳng BG Lời giải Gọi B x B ; yB , C xC ; yC B d1 B yB 5; yB ; C d2 C 2yC 7; yC x B xC 2 y 2yC y 4 Vì G trọng tâm nên ta có hệ: B B yB yC yC yB yC Ta có BG 3; VTPT n 4; 3 nên phương trình BG : Vậy tìm B 1; 4 ;C 5;1 BG 4x – 3y – Đường tròn C có tâm C tiếp xúc với đường thẳng BG nên ta có bán kính R d C ; BG phương trình đường tròn: x – GV: Lê Quang Điệp y – 1 2 “Cần cù bù thông minh” 81 25 tel: 0974200379 Trang 15 Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dưỡng Văn Hóa Star http://maths.edu.vn ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt Vấn đề 2: Bài toán đường tròn hình học phẳng Bài tập tự luyện: Bài 1: Trong mặt phẳng Oxy , cho tam giác ABC nội tiếp đường tròn C : 2 7 5 1 325 Đường phân giác góc BAC cắt C điểm E 0; Xác định x y 2 2 4 16 tọa độ đỉnh tam giác ABC , biết đường thẳng BC qua điểm N 5;2 đường thẳng AB qua P 3; 2 A Lời giải 5 1 13 Đường tròn C có tâm I ; bán kính R 2 4 P Vì AE phân giác góc BAC nên E điểm nằm I cung BC hay IE vuông góc với BC 15 Đường thẳng BC qua N có VTPT nBC EI ; nên có B N 2 15 y 2x 3y phương trình x E 2 5 1 325 x y B,C C BC nên tọa độ điểm B, C nghiệm hệ: 2 4 16 2x 3y x 2 x y y 4 C Với B 2; C 4; 4 Đường thẳng AB qua P có VTPT nAB PB 1;2 , nên có phương trình 2x y 2 5 1 325 x y A, B C BC nên tọa độ điểm A, B nghiệm hệ: 2 4 16 2x y x 2 x A 0; y y Với B 4; 4 2; Đường thẳng AB qua P có VTPT nAB PB 7; 2 , nên có phương trình 2x 7y 20 2 5 1 325 x y A, B C BC nên tọa độ điểm A, B nghiệm hệ: 2 4 16 2x 7y 20 GV: Lê Quang Điệp “Cần cù bù thông minh” tel: 0974200379 Trang 16 Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dưỡng Văn Hóa Star http://maths.edu.vn ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt 54 x x 53 A 54 ; 136 , (không thỏa AE phân giác BAC ) 53 53 y 4 y 136 53 Vậy tìm A 0; ; B 2; C 4; 4 ;3 Bài 2: Trong mặt phẳng tọa độ Oxy , cho tam giác ABC với A 4; 1 , điểm M thuộc cung BC không chứa điểm A đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC , biết MC điểm B có tọa độ điểm nguyên Tìm tọa độ B,C tam giác ABC Lời giải Trên đoạn thẳng AM lấy điểm I cho MB MI , A Vì BMA BCA 600 (cùng chắn cung AB ) nên tam giác MBI BM BI I Và ABI IBC MBC IBC 600 ABI MBC Lại có BA BC BAI BCM (cùng chắn cung BM ) suy BIA BMC g.c.g MC AI C B Từ suy MB MC MI AI MA M MA 2MC MB MC MB MC lại có AB AC MA đường trung trực đoạn thẳng BC nên MA đường kính đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC Hai cạnh AB AC nằm đường thẳng qua A tạo với AM góc 300 Phương trình AB, AC có dạng : a x b y a b Ta có MA 4 3 vectơ pháp tuyến đường thẳng AM AM ; n AM 1; Gọi góc tạo AB, AC với AM ta có 300 a.1 b cos 3 b 3ab b b 3a Với b chọn a : x Với b 3a chọn a b ' : x 3y a b2 Vì AM đường kính nên góc MBA MCA 900 , phương trình đường thẳng MB, MC qua M vuông góc với ' y 3x y x x ; Tọa độ B,C nghiệm hệ phương trình y3 y GV: Lê Quang Điệp “Cần cù bù thông minh” tel: 0974200379 Trang 17 Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dưỡng Văn Hóa Star http://maths.edu.vn x 3y x Hoặc y 1 3x y ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt Vì tọa độ B số nguyên nên B 4; C 3;1 §4 Elip Bài tập tự luyện: Bài 1: Trong mặt phẳng tọa độOxy , tính diện tích tam giác nội tiếp E : x y2 , nhận 16 A 0; làm đỉnh trục Oy làm trục đối xứng y Lời giải Do ABC tam giác đều, A 0; thuộc trục Oy trục đối xứng, A nên B,C phải nằm đường thẳng y m || Ox cắt E O Vì tọa độ B,C nghiệm hệ: H C B y m y m y m 2 m 2 2 4x 16y 64 x 16 4m x 16 4m B x y=m 16 4m ;m C 16 4m ;m 2 Ta có AC x 16 m 20 m , BC 16 m Do ABC AC BC 20 m 16 m 20 m 16 m m Vậy m Hay S ABC 1 1 33 3.4 16 m , suy S ABC BC AH BC BC BC 2 2 44 16 (đvdt) 44 x y2 điểm I 1; Viết phương trình đường 16 thẳng qua I biết đường thẳng cắt elip hai điểm phân A, B mà I trung điểm đoạn thẳng AB Bài 2: Trong mặt phẳng tọa độOxy , cho E : Lời giải Cách 1: x at ; t Đường thẳng qua I nhận u a;b làm vectơ phương có dạng y bt Do A, B suy A at1; bt1 , B at2 ; bt2 2x I x A x B a t t t1 t2 I trung điểm AB y y y b t t A B I GV: Lê Quang Điệp “Cần cù bù thông minh” tel: 0974200379 Trang 18 Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dưỡng Văn Hóa Star 1 at bt http://maths.edu.vn ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt Vì A, B E nên t1, t nghiệm phương trình 2 9a 16b t 9a 32b t 139 * 16 Với t1; t2 nghiệm phương trình * nên theo Viet ta có t1 t2 9a 32b Ta chọn b 9 a 32 u 32; 9 VTPT n 9; 32 Vậy phương trình đường thẳng cần tìm x 32 y 9x 32y 73 cắt E điểm thứ hai B x '; y ' Cách 2: Vì I thuộc miền elip E nên lấy tùy ý điểm A x ; y E đường thẳng IM 2x x A x 'B x ' x M ' x; y I trung điểm AB I 2y yA y 'B y' 4y I x y 1 16 Vì M , M ' E 2 4y 2x 1 16 4x 16 8y hay 9x 32y 73 Suy 16 Tọa độ điểm M , I thỏa mãn phương trình nên đường thẳng cần tìm 9x 32 73 GV: Lê Quang Điệp “Cần cù bù thông minh” tel: 0974200379 Trang 19 Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dưỡng Văn Hóa Star http://maths.edu.vn ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt §5 Ôn Tập Chương – Bài Toán Tổng Hợp Bài tập tự luyện: Bài 1: Trong mặt phẳng với hệ toạ độ Oxy , cho tam giác ABC có A 4;6 , phương trình đường thẳng chứa đường cao trung tuyến kẻ từ đỉnh C 2x y 13 6x 13y 29 Viết phương trình đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC C Lời giải Gọi đường cao trung tuyến kẻ từ C CH CM , đó: CH : 2x y 13 CM : 6x 13y 29 2x y 13 C CH CM C 7; 1 6x 13y 29 Vì AB CH VTPT n AB u CH 1, Vậy phương trình AB : x 2y 16 A H M B x 2y 16 M 6; M CM AB nên tọa độ điểm M nghiệm hệ x 13 y 29 M trung điểm AB B 8; Gọi phương trình đường tròn ngoại tiếp ABC : x y 2ax 2by c 52 8a 12b c Vì đường tròn qua điểm A, B,C nên 80 16a 8b c 50 14a 2b c Đường tròn cần tìm là: x y 4x 6y 72 x a b 3 c 72 y 2 85 trình đường thẳng vuông góc với đường thẳng d : 4x 3y cắt đường tròn C Bài 2: Trong mặt phẳng tọa độ Oxy , cho đường tròn C : x y 2x 6y 15 Viết phương A, B cho AB Lời giải Đường tròn C có tâm I 1; 3 , bán kính R Gọi H trung điểm AB AB AH I IH AB IH IA2 AH R2 AH 52 32 3; Vì đường thẳng vuông góc với đường thẳng d nên có VTCP u n d 4; 3 VTPT n A H B Vậy phương trình đường thẳng có dạng 3x 4y c Mặt khác đường thẳng cắt đường tròn C hai điểm phân biệt A, B nên ta có: IH d I ; c 9 c 20 c 20 c 20 c 29 c 11 Vậy có đường thẳng thỏa mãn toán: 1 :3x 4y 29 2 :3x 4y 11 GV: Lê Quang Điệp “Cần cù bù thông minh” tel: 0974200379 Trang 20 Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dưỡng Văn Hóa Star http://maths.edu.vn ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt Bài 3: Trong mạ t phả ng tọ a đọ Oxy , cho điẻ m A 1;1 đường thẳng : 2x 3y Tìm tọ a độ điểm B thuộc đường thẳng cho đường thẳng AB hợp với góc 450 Lời giải Đường thẳng có VTPT n 2; VTPT u 3; x 3t Nên có phương trình tham số t y t Gọi A thuộc B B 3t; 2 2t Vậy AB 3t; 3 2t AB 9t 2t Theo đề ta có AB; 450 nên cos AB; u 13t 13t 12t 13 13t 12t AB.u AB u 169t 156t 45 t 3t; 3 2t 3; 2 13t 12t 9 cos 450 15 t 13 13 32 22 32 Các điểm cần tìm B1 ; , B2 ; 13 13 13 13 Bài 4: Trong mặt phẳng tọa độ Oxy , cho đường thẳng d1 : x y 0, d2 :3x y Tìm toạ độ đỉnh hình bình hành ABCD , biết I 3; giao điểm hai đường chéo; hai cạnh hình bình hành nằm hai đường thẳng d1, d2 giao điểm hai đường thẳng đỉnh hình bình hành B Lời giải: Toạ độ giao điểm d1 d2 nghiệm hệ x y x 1 3x y y 2 Ta giả sử A 1;2 AB d1, AD d2 Vì I tâm hình bình hành ABCD nên I trung điểm AC C 7; C I d2 A M d1 D d Gọi d đường thẳng qua I song song với AB , suy phương trình d : x y 23 x y M ; Gọi M d AD toạ độ điểm M nghiệm hệ 3x y 4 9 7 19 Nhận thấy M trung điểm AD , D ; , suy B ; 2 2 2 GV: Lê Quang Điệp “Cần cù bù thông minh” tel: 0974200379 Trang 21 Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dưỡng Văn Hóa Star http://maths.edu.vn ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt Bài 5: Trong mặt phẳng với hệ tọa độOxy , cho đường tròn C : x y 2x 6y điểm M 3; Gọi T1 T2 tiếp điểm tiếp tuyến kẻ từ M đến đường tròn C Viết phương trình đường thẳng TT Lời Giải Đường tròn C có tâm I 1; bán kính R T2 M Vì MI R nên điểm M nằm đường tròn C Gọi T x ; y0 MT x 3; y0 IT x 1; y0 I T tiếp điểm tiếp tuyến kẻ từ M với đường tròn C nên: T1 2 T C T C x y0 2x 6y0 x ; y x ; y IT MT IT MT 0 0 x y02 2x 6y0 x y02 2x 6y0 02 2x y0 * x y x y x x y y 0 0 0 T1 T2 tiếp điểm tiếp tuyến qua M tới đường tròn C nên T1 T2 thuộc * Vậy phương trình đường thẳng TT : 2x y Bài 6: Trong mặt phẳng với hệ tọa độOxy , cho hình bình hành ABCD có B 1;5 , đường cao AH : x 2y 0; H CD , đường phân giác góc ACB có phương trình x y Tìm toạ độ đỉnh lại hình bình hành Lời giải Đường cao hình bình hành ABCD vuông góc với DC H DC A D B' d I O H Vì AH DC mà DC || AB nên AH DC Đường thẳng AB qua điểm B vuông góc với AH nên có C B VTCP u AB n AH 1;2 x 1 y 5 2x y 7 2x y A ; Ta có A AB AH , nên tọa độ điểm A nghiệm hệ: x 2y 5 x y0 ; Gọi B ' x ; y , ta có BB ' x 1; y0 , I trung điểm BB ' I 2 Phương trình đường thẳng AB : Đường thẳng d có VTPT nd 1; 1 VTCP ud 1;1 BB ' d BB '.u d I d I d B ' điểm đối xứng B qua đường phân giác d góc ACB , GV: Lê Quang Điệp “Cần cù bù thông minh” tel: 0974200379 Trang 22 Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dưỡng Văn Hóa Star http://maths.edu.vn ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt x y x x y B ' 6;5 0 y 2 Đường thẳng AC qua A B ' nên có VTCP u AC AB ' 17;9 x 6 y 5 9x 17y 31 17 11 9x 17y 31 C ; C AC d nên tọa độ điểm C nghiệm hệ: x y 1 4 51 27 Gọi O trung điểm AC O ; 40 40 Phương trình cạnh AC : 71 127 Mặt khác, O trung điểm BD D ; 20 20 Bài 7: Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy , cho hình vuông ABCD biết M 2;1 , N 4; 2 , P 2; ,Q 1;2 thuột cạnh AB, BC ,CD, AD Hãy lập phương trình cạnh hình vuông Lời giải Phương trình cạnh AB : a x b y 1 ax by 2a b Vì AD AB VTCP u n a;b VTPT n b; a Phương trình cạnh AD : b x 1 a y bx ay b 2a Mặt khác, ABCD hình vuông nên d P; AB d N ; AD M(2;1) A B Gọi phương trình cạnh AB có VTPT n a;b AD AB Q(1;2) N(4;-2) AD D P(2;0) C a b b 4a 3b b 4a 3b a b 2 2 b a b a b b a Với a b Chọn a b Suy AB : x y 0; AD : x y 2a 2a b 4b 2a b 2a Vì DC || AB VTPT DC nDC nAB 1;1 DC : x y x y Vì BC || AD VTPT BC nBC nAD 1; 1 BC :1 x y x y b Với a Chọn b 2 a Suy AB : x 2y 0; AD : 2x y Vì DC || AB VTPT DC nDC nAB 1; 2 DC : x y x 2y Vì BC || AD VTPT BC nBC nAD 2;1 BC : x y 2x y GV: Lê Quang Điệp “Cần cù bù thông minh” tel: 0974200379 Trang 23 Trung Tâm Luyện Thi & Bồi Dưỡng Văn Hóa Star http://maths.edu.vn ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt Hoặc AB : x 2y 0; AD : 2x y 0; DC : x 2y 0; BC : 2x y Vậy AB : x y 0; AD : x y 0; DC : x y 0; BC : x y Bài 8: Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy , cho hình chữ nhật ABCD , biết C d : 2x y 18 điểm A 2; Đường thẳng qua D trung điểm M AB có phương trình : 3x 4y 23 Tìm tọa độ B,C biết x B Lời giải 3m 23 3m Vì M M m; B 2m 5; (vì M trunng điểm AB ) B Gọi E tâm hình chữ nhật E ABCD I trung điểm AC I 3; 1 C d 2x+y-18=0 I M Vì I trung điểm BD x D 2x I x B 11 2m 3m D 3m D 11 2m; A yD 2yI yB 3m Mà D 11 2m 23 33 6m 10 6m 23 Gọi E BC DM EBM DAM EB AD BC B trung điểm EC 1 d B; d C ; (tính chất đường trung bình) Mà d B; d A; d A; d C ; 2 7.2 29 12 Ta có d A; 1 Vì C d : 2x y 18 C t;18 2t Ta có d C ; 7t 18 2t 39 1 5t 11 t 5t 11 24 5t 11 12 Vì d A; d C ; C 7; t 13 l t 11 24 10 d d 26 7d 25 7d Ta có ADCD Vì D D d; 29 7d AD d 2; 26 7d ; CD d 7; 25 7d d d 7d 2d 14 650 182d 175d 49d 50d 366d 664 d 83 l 25 2 D 4;1 7 x B AD 2; 2 ; BC x B ; yB Mà AD BC yB 2 x B B 5; yB - Hết GV: Lê Quang Điệp “Cần cù bù thông minh” tel: 0974200379 Trang 24 [...]... Bài 4: Trong mặt phẳng tọa độ Oxy , cho 2 đường thẳng d1 : x y 1 0, d2 :3x y 5 0 Tìm toạ độ các đỉnh của hình bình hành ABCD , biết I 3; 3 là giao điểm của hai đường chéo; hai cạnh của hình bình hành nằm trên hai đường thẳng d1, d2 và giao điểm của hai đường thẳng đó là một đỉnh của hình bình hành B Lời giải: Toạ độ giao điểm của d1 và d2 là nghiệm của hệ x y 1 0 x 1... nghiệm của hệ: x y 1 0 4 4 51 27 Gọi O là trung điểm của AC O ; 40 40 Phương trình cạnh AC : 71 127 Mặt khác, O cũng chính là trung điểm của BD D ; 20 20 Bài 7: Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy , cho hình vuông ABCD biết M 2;1 , N 4; 2 , P 2; 0 ,Q 1;2 lần lượt thuột cạnh AB, BC ,CD, AD Hãy lập phương trình các cạnh của hình vuông Lời giải. .. phương trình đường thẳng TT : 2x y 3 0 1 2 Bài 6: Trong mặt phẳng với hệ tọa đ Oxy , cho hình bình hành ABCD có B 1;5 , đường cao AH : x 2y 2 0; H CD , đường phân giác trong của góc ACB có phương trình x y 1 0 Tìm toạ độ các đỉnh còn lại của hình bình hành Lời giải Đường cao của hình bình hành ABCD vuông góc với DC H DC A D B' d I O H Vì AH DC mà DC || AB nên... phân A, B mà I là trung điểm của đoạn thẳng AB Bài 2: Trong mặt phẳng tọa đ Oxy , cho E : Lời giải Cách 1: x 1 at ; t Đường thẳng đi qua I nhận u a;b làm vectơ chỉ phương có dạng y 2 bt Do A, B suy ra A 1 at1; 2 bt1 , B 1 at2 ; 2 bt2 2x I x A x B a t t 0 1 2 t1 t2 0 1 I là trung điểm của AB khi và chỉ khi 2 y ... Lạt 3x 5y 13 0 C CD AC tọa độ C là nghiêm của hệ phương trình: C 6; 1 7x 11y 53 0 Vậy tọa độ các điểm là A 4;5 , C 6; 1 Bài 6: Trong mặt phẳng tọa đ Oxy , cho hình thang vuông ABCD tại A và D , có CD 2AB Gọi 22 14 H là hình chiếu vuông góc của D lên đường chéo AC , biết M ; là trung điểm của HC , 5 5 đỉnh D 2; 2 , đỉnh B d : x 2y... http://maths.edu.vn ĐC: 47 Bùi Thị Xuân Đà Lạt trình tiếp tuyến với C tại các tọa độ giao điểm của C và d Bài 3: Cho đường tròn C : x 2 y 2 – x – 7y 0 và đường thẳng d : 3x – 4y – 3 0 Lập phương Lời giải: Gọi A x ; y là giao điểm của C & d x 2 y 2 x 7y 0 x x, y là nghiệm của hệ phương trình 3x 14y 3 0 y 3 9 Vậy C giao với d tại 2 điểm A1 0;1... 1;2 và AB d1, AD d2 Vì I là tâm của hình bình hành ABCD nên I là trung điểm của AC C 7; 4 C I d2 A M d1 D d Gọi d là đường thẳng đi qua I và song song với AB , suy ra phương trình d : x y 6 0 1 23 x y 6 0 M ; Gọi M d AD toạ độ điểm M là nghiệm của hệ 3x y 5 0 4 4 9 7 3 19 Nhận thấy M là trung điểm của AD , do đó D ; , suy ra B ; ... Vậy tìm được A 0; 4 ; B 2; 0 và C 4; 4 4 3 ;3 Bài 2: Trong mặt phẳng tọa độ Oxy , cho tam giác đều ABC với A 4; 1 , điểm M 4 3 thuộc cung BC không chứa điểm A của đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC , biết MC 4 3 và 3 điểm B có tọa độ điểm nguyên Tìm tọa độ B,C của tam giác ABC Lời giải Trên đoạn thẳng AM lấy điểm I sao cho MB MI 1 , A Vì BMA BCA 600 (cùng chắn... , nên tọa độ điểm A là nghiệm của hệ: x 2y 2 0 5 5 x 1 y0 5 ; Gọi B ' x 0 ; y 0 , ta có BB ' x 0 1; y0 5 , I là trung điểm của BB ' I 0 2 2 Phương trình đường thẳng AB : Đường thẳng d có VTPT nd 1; 1 VTCP ud 1;1 BB ' d BB '.u d 0 I d I d B ' là điểm đối xứng của B qua đường phân giác d của góc ACB , khi GV: Lê Quang... Elip Bài tập tự luyện: Bài 1: Trong mặt phẳng tọa đ Oxy , tính diện tích tam giác đều nội tiếp E : x 2 y2 1 , nhận 16 4 A 0; 2 làm đỉnh và trục Oy làm trục đối xứng y Lời giải Do ABC là tam giác đều, A 0; 2 thuộc trục Oy là trục đối xứng, A nên B,C phải nằm trên đường thẳng y m || Ox cắt E O Vì thế tọa độ của B,C là nghiệm của hệ: H C B y m y m y m 2