1. Trang chủ
  2. » Trung học cơ sở - phổ thông

Rèn kĩ năng giải hệ pt và hình phẳng oxy (phần 04)

7 247 0

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Nội dung

Khóa học RÈN KĨ NĂNG GIẢI HỆ PT HÌNH PHẲNG OXY www.Moon.vn RÈN KĨ NĂNG GIẢI HỆ PT HÌNH PHẲNG OXY (phần 4) Thầy Đặng Việt Hùng  x + y + 2x + y + x − y = 3 y  Ví dụ 1: Giải hệ phương trình  x2 − y + 1 − y + x =  y − 3x +   x3 + x + x = y + y + y + xy ( x − y ) Ví dụ 2: Giải hệ phương trình   − x + x − y + x ( y + 1) = Ví dụ 3: Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho hình vuông ABCD có đường thẳng AB qua điểm E ( −5; −1) Gọi M , N ( 2; −2 ) trung điểm BC DC; H giao điểm AM BN Xác định tọa độ đỉnh hình vuông ABCD, biết khoảng cách từ H đến đường thẳng AB hoành độ điểm A không âm Ví dụ 4: Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy cho tam giác ABC vuông A có điểm C (1;7 ) nội tiếp đường tròn ( C ) tâm I Đường thẳng vuông góc với AI A cắt đường tròn ngoại tiếp tam giác AIC điểm thứ K ( −2;6 ) , biết điểm I có hoành độ dương đường thẳng AI qua E ( 0; ) Tìm toạ độ đỉnh A, B ( y + 1) x + = + ( x + 1)( y − 1) (1)  Ví dụ [Tham khảo]: Giải hệ phương trình   y + ( x − 1) + y ( y − x ) = + 3x −1 + x + (2) Lời giải  x + ≥ ĐK:  ⇔ ( x − 1) + y ( y − x ) ≥ (*) ( x − 1) + y ( y − x ) ≥ Khi (1) ⇔ y x + + x + = + xy − x + y − ⇔y ⇔ ( ) x + − x + x + + x − y − = ⇔ y 3y −3+ x − y + x +3 = ⇔ x+ x +3 x2 + − x2 x +3 + x ( y − x − x2 + x+ x +3 − + x − y + x2 + = )− (y−x− ) x2 + =  y − x − x2 + =  y = x + x2 +    ⇔ y− x− x +3  − 1 = ⇔  ⇔ =  x + x + =  x+ x +3   x + x +  ( • ) 3 − x ≥ x ≤ x ≤ TH1 x + x + = ⇔ x + = − x ⇔  ⇔ ⇔ x =1 ⇔  3 = − x x =  x + = ( − x ) Thế x = vào (2) ta y + y ( y − ) = + + Tham gia khóa Luyện thi môn Toán MOON.VN để hướng đến kì thi THPT Quốc gia 2015 Khóa học RÈN KĨ NĂNG GIẢI HỆ PT HÌNH PHẲNG OXY www.Moon.vn y ≤ y ≤ 4 − y ≥  y − 2y = − y ⇔  ⇔ 8⇔ y= ⇔  −2 y = 16 − y  y =  y − y = ( − y ) ⇔  8 Kết hợp với (*) ⇒ ( x; y ) = 1;  nghiệm hệ  3 • TH2 y = x + x + Ta có (2) ⇔ y − x + − − 3x −1 + x − xy + y − x + = ⇔ y − x + − − 3x −1 + ( y − x) − x + = (x + Mà y = x + x + ⇒ x + x + − x + − − 3x −1 + ⇔ x − − 3x −1 + x − x + + = ⇔ x − + ( x − 1) ) x2 + − x − x + = + = 3x −1 Đặt x − = t ( t ∈ ℝ ) Phương trình t + t + = 3t (3) t + > t = t ≥ −t ⇒ t + t + > 0, ∀t ∈ ℝ Với ∀t ∈ ℝ có ) ( ) ( Do (3) ⇔ ln t + t + = ln ( 3t ) ⇔ ln t + t + − t ln = (4) ) ( Xét hàm số f ( t ) = ln t + t + − t ln = với t ∈ ℝ có   t t2 + + t f '(t ) = 1 + = > 0, ∀t ∈ ℝ = 2 2 t + t +3  t +3  t + t +3 t +3 t +3 ⇒ f ( t ) đồng biến ℝ Do ℝ phương trình f ( t ) = có nghiệm có nghiệm Mà f (1) = ⇒ t = nghiệm (4) Với t = ⇒ x − = ⇔ x = ⇒ y = + 22 + = + ( ) Kết hợp với (*) ⇒ ( x; y ) = 2; + nghiệm hệ ( )    Đ/s: Hệ có nghiệm ( x; y ) =  2; + , 1;       x + + x + y − xy ( x − y ) = + y + (1) Ví dụ [Tham khảo]: Giải hệ phương trình  (2)  − y + x + = x ( y − 1) + x −  x + y − xy ( x − y ) ≥  ĐK:  x ≥ −2 (*)  −4 ≤ y ≤  Lời giải: Khi (1) ⇔ x + − y + + x + y − xy ( x − y ) − = (3) Tham gia khóa Luyện thi môn Toán MOON.VN để hướng đến kì thi THPT Quốc gia 2015 Khóa học RÈN KĨ NĂNG GIẢI HỆ PT HÌNH PHẲNG OXY x + y − xy ( x − y ) + > Với ĐK (*) Từ (2) ⇒ x − = x (1 − y ) + − y + x + ≥ ⇒ x ≥ Do (3) ⇔ www.Moon.vn ( x + 2) − ( y + 4) + x+2 + y+4 x + y − xy ( x − y ) − ⇒ x + + y + > x + y − xy ( x − y ) + =0 (4) Ta có x + y − xy ( x − y ) − = ( x − y ) − + xy − xy ( x − y ) = ( x − y − )( x − y + ) − xy ( x − y − ) = ( x − y − )( x − y − xy + ) Do (4) ⇔ ( x − y − )( x − y − xy + ) = x− y−2 + x+2 + y+4 x + y − xy ( x − y ) +   x − y − xy + =0 ⇔ ( x − y − 2)  + 2  x+2 + y+4  x + y − xy x − y + ( )   (5) Lại có x − y − xy + = x (1 − y ) + (1 − y ) + = ( x + 1)(1 − y ) + Do x ≥ ; y ≤ ⇒ ( x + 1)(1 − y ) ≥ ⇒ ( x + 1)(1 − y ) + > ⇒ x − y − xy + > ⇒ x − y − xy + + > x+2+ y+4 x + y − xy ( x − y ) + Khi (5) ⇔ x − y − = ⇔ y = x − Thế y = x − vào (2) ta − x + x + = x ( x − 3) + x − ⇔ x3 − 3x + x − − x + − − x = (6) 3  Xét hàm số f ( x ) = x3 − x + x − − x + − − x với x ∈  ;3 có 4  f ' ( x ) = 3x − x + − 1 x + − 3− x + = ( x − 1) + + x + 2 3− x x + − x 3  3  Do ( x + ) − ( − x ) = x − > 0, ∀x ∈  ;3  ⇒ x + > − x > 0, ∀x ∈  ;3  4  4  3  3  ⇒ x + > − x , ∀x ∈  ;3  ⇒ x + − − x > 0, ∀x ∈  ;3  4  4  ⇒ ( x − 1) + + x + − 3− x 3  3  > 0, ∀x ∈  ;3  ⇒ f ' ( x ) > 0, ∀x ∈  ;3  x + − x 4  4  3  ⇒ f ( x ) đồng biến đoạn  ;3 4  3  Do đoạn  ;3 phương trình f ( x ) = có nghiệm có nghiệm 4  Tham gia khóa Luyện thi môn Toán MOON.VN để hướng đến kì thi THPT Quốc gia 2015 Khóa học RÈN KĨ NĂNG GIẢI HỆ PT HÌNH PHẲNG OXY www.Moon.vn  3  2 ∈  ;3 Mà    ⇒ x = nghiệm (6)  f ( 2) =  Với x = ⇒ y = Đã thỏa mãn (*) Đ/s: Hệ có nghiệm ( x; y ) = ( 2; ) Ví dụ [Tham khảo]: Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy cho tam giác ABC có phương trình đường phân giác góc A (AD) : x + y + = 0; phương trình đường cao qua B (BH): 2x – y + = 27 Cạnh AB qua điểm M(1; 1) diện tích tam giác ABC Tìm tọa độ đỉnh tam giác ABC Lời giải: Gọi N điểm đối xứng M qua đường phân giác AD, N thuộc AC Ta có MN ⊥ AD ⇒ n MN = (1; −1) Phương trình (MN): 1(x – 1) – 1(y – 1) = hay x – y = x − y = Gọi I = ( MN ) ∩ ( AD ) ⇒  x + y + =  x = −1 ⇔ ⇒ I ( −1; −1)  y = −1 Do I trung điểm MN nên N(–3; –3) Đường thẳng AC qua N(–3; –3) vuông góc với (BH): 2x – y + = nên AC có phương trình (AC): 1(x + 3) + 2(y + 3) = ⇔ x + 2y + = x + y + = x = A = ( AC ) ∩ ( AD ) ⇒ tọa độ điểm A thỏa mãn hệ  ⇔ ⇒ A ( 5; −7 ) x + y + =  y = −7 Đường thẳng AB qua A M nên có véc tơ phương u = AM = ( −4;8 ) = −4 (1; −2 ) x = 1+ t ⇒ ( AB ) :   y = − 2t  t = − x = 1+ t    1  Mà B = ( AB ) ∩ ( BH ) ⇒ tọa độ điểm B thỏa mãn hệ  y = − 2t ⇒ x = ⇒ B ;2 2  2 x − y + =   y =   +4+9 2S 27 27 Ta có BH = d ( B ;( AC ) ) = =2 = Mà S ∆ABC = BH AC ⇒ AC = ∆ABC = 27 BH 5 Gọi C ∈ ( AC ) : x + y + = ⇒ C ( −9 − 2c; c ) ⇒ AC = (14 + 2c)2 + (−7 − c) c = −5 ⇒ C (1; −5 ) (14 + 2c) + (−7 − c) = ⇔ 5c + 70c + 225 = ⇔  c = −9 ⇒ C ( 9; −9 ) Do AD phân giác góc A nên B C phải nằm hai phía đường thẳng AD 1  Với C (1; −5 ) ⇒  + +  (1 − + ) < ⇒ B, C nằm khác phía với (AD) 2  Từ ta có Tham gia khóa Luyện thi môn Toán MOON.VN để hướng đến kì thi THPT Quốc gia 2015 Khóa học RÈN KĨ NĂNG GIẢI HỆ PT HÌNH PHẲNG OXY www.Moon.vn 1  Với C ( 9; −9 ) ⇒  + +  ( − + ) > ⇒ B, C nằm phía với (AD) 2  1  Vậy tọa độ đỉnh tam giác ABC A ( 5; −7 ) , B  ;  , C (1; −5 ) 2  ( x − 1) x − y + + ( x − y ) x + = x − y −  Ví dụ [Tham khảo]: Giải hệ phương trình  2 ( x + 3) x − x + y + = x − x + ( x + y − 1) Lời giải: x − y +1 ≥ ĐK:  (*) Khi (1) ⇔ ( x − 1) x x y − + + ≥  ⇔ ( x − 1) ⇔ ( x − 1)( x − y ) + 1+ x − y +1 ) x − y + −1 + ( x − y ) ( ) x+7 −2 = x − y +1 −1 x + 7−8 + ( x − y ) =0 x − y +1 +1 ( x + 7) + x + + ( x − 1)( x − y ) =0 3 x + + x + + ( )  ⇔ ( x − 1)( x − y )  +  1+ x − y +1  Do ( ( x + 7)  =0 + x + +  ( x + 7) ( + x + + = 1+ x + ) 2 (3) x = + > ( 3) ⇔ ( x − 1)( x − y ) = ⇔  x = y  y =0 y = ⇔ +) TH1 x = vào (2) ta y = y ⇔   y y =  y = 16 Kết hợp với (*) ta có ( x; y ) = (1;0 ) nghiệm hệ +) TH2 x = y vào (2) ta ⇔ x − x +1 = (x + 3) x − x + = x − x + ( x − 1) x ( x + 3) + ( x + 3) − x − x +3 ⇔ x2 − x + = x + − 7x + x2 x − x + 1) − ( x + 3) x + ( 7x + ⇔ x − x + − ( x + 3) + =0⇒ + =0 x +3 x +3 x2 − x + + x + 2 ⇔   7x + 7x + − = ⇔ ( x + 8)  − =0 2 x + x + + x2 − x +  x + x + + x − x +1  7 x + = ⇔ 2  x + = x + + x − x + • 8 Ta có x + = ⇔ x = − ⇒ y = − Thử lại thỏa mãn hệ cho 7 • Lại có x + = x + + x − x + ⇔ ( x − x + 1) − x − x + − = ⇔ x − x + = 1± Tham gia khóa Luyện thi môn Toán MOON.VN để hướng đến kì thi THPT Quốc gia 2015 Khóa học RÈN KĨ NĂNG GIẢI HỆ PT HÌNH PHẲNG OXY ⇔ x2 − x + = ⇔ x= www.Moon.vn 1+ 6+ 3+ 1+ ⇔ x2 − x + = = ⇔ x2 − x − =0 2 1± + 1± + ⇒y= Thử lại thỏa mãn hệ cho 2   8 Đ/s: ( x; y ) = (1; ) ,  − ; −  ,  7   ± + ± +     ;   2    Ví dụ [Tham khảo]: Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho hình thoi ABCD ngoại tiếp đường tròn ( C ) : ( x − 1) + ( y + 1) = 20 Biết AC = 2BD, điểm B có hoành độ dương thuộc đường thẳng d : x − y − = Viết phương trình cạnh AB hình thoi Lời giải: Đường tròn (C) có tâm I (1; −1), bán kính R = Đặt BI = x, ( x > 0) Do AC = BD ⇒ AI = BI = x , Kẻ IH ⊥ AB ⇒ IH = R = B H A d C I D 1 1 1 + = ⇔ 2+ = ⇔ x = ( Do x > 0) 2 IA IB IH 4x x 20 Suy IB = Gọi B (t ; 2t − 5), (t > 0) +) Trong tam giác AIB ta có: t = (tm) Do IB = ⇔ (t − 1) + (2t − 4) = 25 ⇔  −2 t = (ktm)  +) Với t = ⇒ B(4;3) Phương trình cạnh AB có dạng a ( x − 4) + b( y − 3) = 2 (a + b ≠ 0)  a = 2b Ta có d ( I ; AB) = IH = R ⇔ = ⇔ 11a − 24ab + 4b = ⇔  2 a = b a +b  11 +) Với a = 2b, chọn a = 2, b = , phương trình AB là: x + y − 11 = +) Với a = b, chọn a = 2, b = 11 , phương trình AB là: x + 11 y − 41 = 11 Vậy phương trình cạnh AB x + y − 11 = x + 11 y − 41 = −3a − 4b 2  ( y − 2) 2 ( )  x + x + − x − = ( y + 3) y − − Ví dụ 10 [Tham khảo]: Giải hệ phương trình  y + y −1   xy + 21 = x + y + x − Lời giải: ( y − 2) Từ phương trình (1) ta có ( x + ) x + − x − = ( y + 3) y − − y + y −1 Tham gia khóa Luyện thi môn Toán MOON.VN để hướng đến kì thi THPT Quốc gia 2015 Khóa học RÈN KĨ NĂNG GIẢI HỆ PT HÌNH PHẲNG OXY www.Moon.vn ⇔ ( x + ) x + − x − = ( y + 3) y − − y + y − ⇔ ( x2 + ) − ( x2 + ) + ( x2 + ) = ( y − 1) − ( y − 1) + ( y − 1) Xét hàm số f (t ) = t − t + 6t với t > ⇒ f ( x2 + ) = f ( y −1) Ta có f '(t ) = 3t − 2t + > với ∀t > suy hàm số đồng biến với ∀t > Mà f ( x2 + ) = f ( y − 1) ⇒ x2 + = y − ⇒ y = x2 + Thay y = x + vào phương trình (2) ta có xy + 21 = x + y + x −   ⇔ x3 − 3x − x + − x − = ⇔ ( x − x + )  x + + =0 x + + 7x −   >0 x =1⇒ y = ⇔ x2 − 5x + = ⇔   x = ⇒ y = 20 Vậy hệ phương trình cho có nghiệm ( x; y ) = {(1;5) , ( 4; 20 )} Ví dụ 11 [Tham khảo]: Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy cho tam giác ABC có B ( 4;6 ) , gọi H điểm thuộc cạnh BC cho HB = HC AH vuông góc với BC, E điểm thuộc cạnh AB cho AB = AE , đường thẳng CE cắt đường cao AH D ( 0;3) Biết trung điểm AC thuộc đường thẳng x + y − = tìm tọa độ đỉnh tam giác ABC Lời giải: Gọi M trung điểm AB, D trung điểm AH Gọi N ( t ;1 − 2t ) trung điểm AC ta có: 2 ( t − ) = − xM DN = MD ⇔  ⇒ M ( −2t ; 4t + ) 2 (1 − 2t − 3) = − yM Khi A ( −4t − 4;8t + 8)  t = −1 Giải AD.DN = ⇔ ( 4t + ) t + ( −8t − )( −2t − ) ⇔  −1 t =  +) Với t = −1 ⇒ A ( 0; ) , N ( −1;3) ; C ( −2; )   +) Với t = − ⇒ N  − ;  ; A ( −2; ) ; C (1;0 )   Tham gia khóa Luyện thi môn Toán MOON.VN để hướng đến kì thi THPT Quốc gia 2015

Ngày đăng: 04/10/2016, 17:40