Chuyên đề giải tích hình học tọa độ Oxy tập 3 ( Nguyễn Phú Khánh)

Nguyễn Phú Khánh

549

Bài tập tự luyện

Bài tập
1. Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc
Oxy.

a. Tìm điểm
C
thuộc đường thẳng
x y 2 0
− + =
sao cho
ABC∆
vuông tại
C
, biết
( ) ( )
A 1; 2 ,B 1; 3− −
.
b.
C
ho tam giác
ABC
có
( )
A 3;2
và phương trình hai đường trung tuyến

+ − = − − =BM : 3x 4y 3 0,CN : 3x 10y 17 0
. Tính tọa độ các điểm
B, C.

c.
Cho tam giác
ABC
có
(
)
A 3;0−
và phương trình hai đường phân giác trong
− − = + + =BD : x y 1 0,CE : x 2y 17 0
. Tính tọa độ các điểm
B, C.

d.
Trong mặt phẳng
Oxy,
cho tam giác
ABC
vuông cân tại
A
. Xác định tọa độ
3 đỉnh của tam giác để đường thẳng AC đi qua điểm
( )
N 7;7 ,
( )
−M 2; 3 thuộc
AB và nằm ngoài AB , phương trình BC :

+ − =
x 7y 31 0
.
e.
Trong mặt phẳng
Oxy,
cho hình bình hành
ABCD
có
(
)
B 1;5 ,
đường cao
+ − =
AH : x 2y 2 0,
phân giác

ACB có phương trình
− − =x y 1 0
. Tìm tọa độ
điểm A .


Bài tập
2.
Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc
Oxy,
cho điểm
( )
A 1;3− và

đường thẳng
( )
: x 2y 2 0∆ − + =
.Người ta dựng hình vuông ABCD sao cho 2 điểm B
và C
nằm trên đường thẳng
( )
∆
và các tọa độ của đỉnh C đều dương.
a.
Tìm tọa độ các đỉnh
B,C,D
;
b.
Tìm chu vi và diện tích hình vuông
ABCD
.

Bài tập
3.
Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc
Oxy,

a.
Cho tam giác
MNP
có
(
)
N 2; 1 ,

−
đường cao hạ từ
M
xuống
NP
có phương
trình:
3x 4y 27 0− + =
và đường phân giác trong đỉnh P có phương trình:
x 2y 5 0
+ − =
. Viết phương trình các cạnh chứa các cạnh tam giác.
b.
Cho tam giác ABC có
( )
C 5; 3− và phương trình đường cao
− + =AA' : x y 2 0
,
đường trung tuyến
+ − =BM : 2x 5y 13 0
.Tính tọa độ các điểm
A, B.

c.
Cho tam giác
ABC
có
(
)
B 1; 3

−
và phương trình đường cao
− + =
AD : 2x y 1 0
,
đường phân giác
+ − =CE : x y 2 0
.Tính tọa độ các điểm
A, C.



?
Nguyễn Phú Khánh

550

d.
Trong mặt phẳng
Oxy,
cho điểm
(
)
−
E 1; 1
là tâm của một hình vuông, một
trong các cạnh của nó có phương trình
− + =x 2y 12 0
. Viết phương trình các cạnh
còn lại của hình vuông.

e.
Trong mặt phẳng
Oxy,
cho hình vuông
ABCD
có chu vi bằng
6 2
, đỉnh
A


thuộc trục
Ox ( A có hoành độ dương) và hai đỉnh
B,C
thuộc đường thẳng
− + =d : x y 1 0
. Viết phương trình đường thẳng BD
.


Bài tập
4.
Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc
Oxy,


a.
Cho tam giác ABC vuông cân tại A có trọng tâm
2
G 0;

3
 
 
 
. Viết phương trình
chứa các cạnh tam giác để
1 1
I ;
2 2
 
−
 
 
là trung điểm cạnh
BC
.
b.
Cho tam giác ABC có
( )
M 2; 0
là trung điểm của cạnh
AB
. Đường trung tuyến
và đường cao qua đỉnh
A
lần lượt có phương trình là
− − =7x 2y 3 0
và
− − =6x y 4 0
. Viết phương trình đường thẳng

AC
.
c.
cho điểm
(
)
C 2; 5−
và đường thẳng
∆ − + =: 3x 4y 4 0
.Tìm trên
∆
hai điểm
A

và
B
đối xứng nhau qua
5
I 2;
2
 
 
 
sao cho diện tích tam giác ABC bằng15.
d.
Trong mặt phẳng
Oxy
cho hình chữ nhật ABCD có diện tích bằng 12 , tâm I
là giao điểm của đường thẳng
(

)
(
)
− − = + − =
1 2
d : x y 3 0, d : x y 6 0
. Trung điểm
của một cạnh là giao điểm của
( )
1
d với trục Ox.Tìm tọa độ các đỉnh của hình chữ
nhật
ABCD .
e.
Trong mặt phẳng tọa độ
Oxy,
cho hình chữ nhật ABCD có phương trình cạnh
− − =
AB : x 2y 1 0
, đường chéo
− + =
BD : x 7y 14 0
và đường chéo AC đi qua
điểm
(
)
E 2;1
. Tìm tọa độ các đỉnh của hình chữ nhật.

Bài tập

5.
Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc
Oxy,

a.
Cho
tam giác
ABC
có 3 cạnh theo thứ tự nằm trên 3 đường thẳng là :
( )
+ − =
1
d : x y 6 0,
( )
− + =
2
d : x 4y 14 0,
( )
− − =
3
d : 4x y 19 0 . Hãy xét hình dạng của
tam giác.
b.
Cho điểm
( )
A 2;2 và hai đường thẳng:
+ − =
1
d : x y 2 0, + − =
2

d : x y 8 0
. Tìm
tọa độ điểm
B,C
lần lượt thuộc
1 2
d ,d
sao cho tam giác ABC vuông cân tại
A
.


Nguyễn Phú Khánh

551

c.
Trong mặt phẳng tọa độ
Oxy,
cho tam giác ABC cân tại A có phương trình 2
cạnh
AB, AC
lần lượt là:
+ − =x 2y 2 0
và
+ + =2x y 1 0
, điểm
(
)
M 1;2

thuộc đoạn
BC . Tìm tọa độ điểm
D
sao cho DB.DC
 
có giá trị nhỏ nhất.
d.
Trong mặt phẳng tọa độ
Oxy,
cho đường tròn
( )
C :

+ + − − =
2 2
x y 2x 2y 14 0
có
tâm
I
và đường thẳng
( )
d :

+ + =
x y m 0
. Tìm
m
để
d
cắt

( )
C
tại hai điểm phân
biệt
A, B
đồng thời diện tích tam giác
IAB
lớn nhất.
e.
Trong mặt phẳng tọa độ
Oxy,
cho hình chữ nhật ABCD có phương trình
đường thẳng
AB, BD
lần lượt là:
− + =
x 2y 1 0
và
− + =
x 7y 14 0
, đường thẳng
AC
đi qua
(
)
M 2; 1 .
Tìm toạ độ điểm
N
thuộc
BD

sao cho
+
NA NC
nhỏ nhất.

Bài tập
6.
Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc
Oxy,

a.
Cho tam giác
ABC
có
( )
A 4; 1
−
và phương trình hai đường trung tuyến
1
BB :

8x y 3 0,
− − =
1
CC :14x 13y 9 0
− − =
. Tính tọa độ các điểm
B, C.

b.

Cho hình chữ nhật
ABCD,
với toạ độ các đỉnh
( )
A 1;1 .Gọi
4
G 2;
3
 
 
 
là trọng
tâm tam giác ABD. Tìm tọa độ các đỉnh còn lại của hình chữ nhật biết D nằm trên
đường thẳng có phương trình:
x y 2 0.
− − =

c
. Trong mặt phẳng tọa độ
Oxy,
cho hình chữ nhật
ABCD
có diện tích bằng
22
.
Đường thẳng
AB có phương trình
3x 4y 1 0,
+ + =
đường thẳng BD có phương

trình
x y 2 0.
+ − =
Tìm tọa độ các đỉnh
A,B,C,D?.

d.
Trong mặt phẳng tọa độ
Oxy,
cho hình chữ nhật ABCD có
( )
M 4;6 là trung
điểm của
AB .Giao điểm I của hai đường chéo nằm trên đường thẳng
(
)
d
có
phương trình
3x – 5y 6 0,
+ =
điểm
( )
N 6;2 thuộc cạnh CD. Hãy viết phương
trình cạnh
CD
biết tung độ điểm I lớn hơn 4 .


Bài tập

7.
Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc
Oxy,

a.
Cho tam giác
ABC
có
( )
A 4; 1
−
, phương trình hai đường phân giác
BE : x 1 0,CF : x y 1 0
− = − − =
. Tính tọa độ các điểm
B, C.

b.
Cho tam giác ABC vuông tại C , biết
( )
A 3;0 , đỉnh C thuộc trục tung, điểm B
nằm trên đường thẳng
: 4x 3y 12 0.
∆ + − =
Tìm tọa độ trọng tâm tam giác ABC ,
biết diện tích tam giác
ABC
bằng
6.

3
Nguyễn Phú Khánh

552

c.
Cho hình bình hành
ABCD
có
(
)
B 1;5
và đường cao
AH
có phương trình
x 2y 2 0
+ − =
, với H thuộc
BC,
đường phân giác trong của góc

ACB
có phương
trình là
x y 1 0
− − =
. Tìm tọa độ đỉnh
A,C,D.

d.
Cho tam giác ABC với hai điểm
( )
A 2; 1 ,
−

( )
B 1; 2
−
và trọng tâm G nằm trên
đường thẳng
d : x y 2 0.
+ − =
Tìm tọa độ điểm
C,
biết diện tích tam giác
ABC

bằng
3
.
2

e.
Cho hình bình hành
ABCD
có
(

)
D 6; 6 .
− −
Đường trung trực của đoạn
DC
có
phương trình
(
)
d :

2x 3y 17 0
+ + =
và đường phân giác góc
BAC
có phương
trình
(
)
d' :

5x y 3 0
+ − =
.Xác định toạ độ các đỉnh còn lại của hình bình hành.


Bài tập
8.
Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc
Oxy,

a.
Cho tam giác
ABC
có
( )
C 4; 5
− −
và phương trình đường cao
AD : x 2y 2 0
+ − =
,
đường trung tuyến
1
BB : 8x y 3 0− − =
.Tìm tọa độ các điểm
A, B.

b.
Cho hình thang vuông
ABCD,
vuông tại
A
và
D.
Phương trình
AD

− =x y 2 0
. Trung điểm

M
của
BC
có tọa độ
( )
M 1;0 .
Biết
= =
BC CD 2AB.
Tìm tọa
độ của điểm
A
.
c.
Cho ABC
∆
,biết tọa độ điểm
( )
A 2; 3
−
và
( )
B 3; 2
−
, diện tích tam giác ABC
∆
là
3
2
và trọng tâm

G
của tam giác thuộc đường thẳng
: 3x y 8 0
∆ − − =
.Tìm tọa độ
điểm C .
d.
Cho tam giác ABC vuông tại A, biết B và C đối xứng nhau qua gốc tọa độ.
Đường phân giác trong của góc

ABC
có phương trình là: x 2y 5 0.
+ − =
Tìm tọa
độ các đỉnh của tam giác biết đường thẳng AC đi qua điểm
( )
K 6; 2 .
e.
Cho tam giác ABC cân tại C có phương trình cạnh AB là :
x 2y 0
− =
, điểm
(
)
I 4; 2 là trung điểm của AB, điểm
9
M 4;
2
 
 

 
thuộc cạnh BC , diện tích tam giác
ABC bằng 10 . Tìm tọa độ các đỉnh của tam giác ABC biết tung độ điểm B lớn
hơn hoặc bằng 3 .

Bài tập
9.
Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc
Oxy,

a.
Cho tam giác
ABC
có
(
)
B 1;5
và phương trình đường cao
AD : x 2y 2 0
+ − =
,
đường phân giác trong
1
CC : x y 1 0− − =
. Tính tọa độ các điểm
A, C.



3

Nguyễn Phú Khánh

553

b.
Cho tam giác ABC vuông cân tại A, phương trình
BC : 2x y 7 0,
− − =
đường
thẳng AC đi qua điểm
( )
M 1;1 ,
−
điểm A nẳm trên đường thẳng
: x 4y 6 0.
∆ − + =
Tìm tọa độ các đỉnh của tam giác ABC biết rằng đỉnh A có
hoành độ dương.
c. C
ho 2 đường thẳng lần lượt có phương trình là
( )
1
d : 2x 3y 3 0
− − =
và
( )
2
d : 5x 2y 17 0
+ − =
. Viết phương trình đường thẳng đi qua giao điểm của

( )
1
d
,
( )
2
d lần lượt cắt các tia Ox,
Oy
tại A và B sao cho
2
OAB
AB
S
∆
 
 
 
 
đạt giá trị nhỏ
nhất.
d.
Cho parabol
(
)
P :

2
y x 2x 3
= + −
. Xét hình bình hành

ABCD

(
)
(
)
A 1; 4 , B 2;5
− −

thuộc
(
)
P
và tâm
I
của hình bình hành thuộc cung
AB
của
(
)
P sao cho tam giác IAB có diện tích lớn nhất. Hãy xác định tọa độ hai điểm
C, D.
e.
Cho tam giác
ABC
cân tại
A,
có đỉnh
B

và

C

thuộc đường thẳng
1:
d
x y 1 0
+ + =
.
Đường cao đi qua đỉnh B là
2
d :
x 2y 2 0
− − =
,
điểm
( )
M 2;1
thuộc đường cao đi qua đỉnh C.Viết phương trình các cạnh bên của tam giác
ABC
f.
Cho tam giác ABC có A nằm trên Ox

với
A
5
0 x
2
< < . Hai đường cao xuất

phát từ
B
và
C
lần lượt có phương trình:
1
d : x y 1 0,− + =

2
d : 2x y 4 0. + − =
Tìm
tọa độ
A, B, C
sao cho diện tích tam giác
ABC
là lớn nhất.


Bài tập
10.
Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc
Oxy,

a.
Cho tam giác
ABC
có phương trình các đường cao
AD : 2x y 1 0, BE : x y 2 0
− + = + − =
,

C
thuộc đường thẳng
d : x y 6 0
+ − =
và BC
đi qua
(
)
M 0;3
. Tìm tọa độ các đỉnh của tam giác.

b.
Cho hình vuông ABCD có phương trình đường thẳng AB : 2x y 1 0,
+ − =
và
C,D lần lượt thuộc 2 đường thẳng
1
d : 3x y 4 0,− − =

2
d : x y 6 0.+ − =
Tính diện
tích hình vuông
c.
Cho hình bình hành
ABCD
có
(
)
A 2;1 ,

đường chéo
BD
có phương trình
x 2y 1 0.+ + =
Điểm M nằm trên đường thẳng AD sao cho AM AC.= Đường
thẳng MC có phương trình
x y – 1 0.+ =
Tìm tọa độ các đỉnh còn lại của hình
bình hành
ABCD .


3
Nguyễn Phú Khánh

554

d.
Cho tam giác ABC vuông cân tại A. Biết phương trình cạnh BC là
( )
d : x 7y 31 0+ − = , điểm
( )
N 7; 7 thuộc đường thẳng AC, điểm
( )
M 2; 3− thuộc
AB và nằm ngoài đoạn AB . Tìm tọa độ các đỉnh của tam giác ABC .

Bài tập
11.
Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc

Oxy,

a.
Cho tam giác
ABC
cân tại
A
có trọng tâm
4 1
G ;
3 3
 
 
 
, phương trình đường
thẳng
BC : x 2y 4 0− − =
và phương trình đường thẳng
BG : 7x 4y 8 0− − =
. Tìm
tọa độ các đỉnh
A,B,C
.
b.
Cho hình thang
(
)
ABCD AB CD . Biết hai đỉnh
(
)

B 3;3 và
(
)
C 5; 3
−
. Giao
điểm
I
của hai đường chéo nằm trên đường thẳng
:
∆

2x y 3 0.
+ − =
Xác định tọa
độ các đỉnh còn lại của hình thang ABCD để CI 2BI,= tam giác ACB có diện
tích bằng 12 , điểm I có hoành độ dương và điểm A có hoành độ âm .

Bài tập
12.
Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc
Oxy,

a.
Cho tam giác
ABC
có đỉnh
A
thuộc đường thẳng
d : x 4y 2 0− − =

, cạnh
BC

song song với
d
, phương trình đường cao
BH : x y 3 0+ + =
và trung điểm cạnh
AC là
( )
M 1;1 . Tìm tọa độ các đỉnh
A,B,C.

b.

Cho hình thoi
ABCD
có phương trình hai cạnh
AB
và
AD
theo thứ tự là
x 2y 2 0+ − =
và
2x y 1 0+ + =
. Cạnh
BD
chứa điểm
( )
M 1;2

. Tìm tọa độ các đỉnh
của hình thoi


Bài tập
13.
Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc
Oxy,

a.
Cho tam giác
ABC
cân tại A có đỉnh
( )
A 6;6 , đường thẳng đi qua trung điểm
của các cạnh AB và AC có phương trình x y 4 0+ − = . Tìm tọa độ các đỉnh B và
C , biết điểm
( )
E 1; 3− nằm trên đường cao đi qua đỉnh C của tam giác đã cho.
b.
Cho hai đường thẳng
1
d : x y 2 0,− − =
2
d : 2x y 5 0+ − = . Viết phương trình
đường thẳng ∆ đi qua gốc tọa độ O cắt
1
d
,

2
d

lần lượt tại A , B sao cho
OA.OB 10=
.

Bài tập
14.
Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc
Oxy,
cho tam giác
ABC
, biết
(
)
C 4;3
và các đường phân giác trong, trung tuyến kẻ từ A lần lượt có
phương trình x 2y 5 0, 4x 13y 10 0+ − = + − = .Tìm tọa độ điểm
A,B
.



3
Nguyễn Phú Khánh

555

Bài tập

15.
Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc
Oxy,
cho tam giác
ABC
cân tại
A
có đỉnh
A( 1;4)−
và các đỉnh
B, C
thuộc đường thẳng
: x y 4 0∆ − − =
.
Xác định toạ độ các điểm
B
và
C
, biết diện tích tam giác
ABC
bằng
18
.

Bài tập
16.
Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc
Oxy,
cho tam giác
ABC

với

( ) ( )
A 2; 4 ,B 0; 2− − và trọng tâm G thuộc đường thẳng
d : 3x y 1 0− + =
. Hãy tìm
tọa độ của C , biết rằng diện tích tam giác ABC bằng 3 .

Bài tập
17.
Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc
Oxy,
cho tam giác
ABC
vuông
tại
A
, có đỉnh
C( 4;1)−
, phân giác trong góc
A
có phương trình
x y 5 0+ − =
. Viết
phương trình đường thẳng
BC
, biết diện tích tam giác
ABC
bằng
24

và đỉnh
A

có hoành độ dương.

Bài tập
18.
Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc
Oxy,
cho tam giác
ABC
có
( ) ( )
M 1;0 ,N 4; 3− lần lượt là trung điểm của AB,AC ;
( )
D 2;6 là chân đường cao
hạ từ A lên BC . Tìm tọa độ các đỉnh của tam giác
ABC
.

Bài tập
19.
Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc
Oxy,
cho
tam giác
ABC
có
( )
−

M 2;2
là trung điểm
BC
và phương trình cạnh
( )
− − =
AB :x 2y 2 0,

( )
+ + =
AC :2x 5y 3 0
. Hãy xác định tọa độ đỉnh của tam giác.

Bài tập
20.
Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc
Oxy,
cho
tam giác ABC có
trọng tâm
( )
− −
G 2; 1 và phương trình các cạnh là
( )
+ + =
AB :4x y 15 0,
( )
+ + =
AC :2x 5y 3 0
. Tìm tọa độ đỉnh A , trung điểm M của BC , đỉnh

B,C
.

Bài tập
21.
Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc
Oxy,
cho

∆
ABC có
( )
B 3;5
,
đường kẻ từ A có phương trình :
− + =
2x 5y 3 0
và trung tuyến kẻ từ C có phương
trình :
+ − =
x y 5 0
. Tìm tọa độ đỉnh A , trung điểm
∈
M AB .

Bài tập
22.
Viết phương trình các cạnh hình vuông ABCD , biết rằng
(
)

M 0;2 AB,∈

( )
N 5; 3 BC,− ∈
( )
P 2; 2 CD,− − ∈
( )
Q 2; 4 DA− ∈ .

Bài tập
23.
Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc
Oxy,
cho
2 điểm
( ) ( )
−
A 1;1 ,B 2;2
. Tìm điểm C trên đường thẳng
( )
=
d :y 3
, sao cho
=
ABC
S 2
(đvdt).
Khi đó tính bán kính R của đường tròn ngoại tiếp
∆
ABC

.



3
Nguyễn Phú Khánh

556

Bài tập
24.
Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc
Oxy,
cho hình bình hành
ABCD
có
( )
B 1;5
, đường cao
AH : x 2y 2 0
+ − =
, đường phân giác trong
d
của góc

ACB
có phương trình
x y 1 0
− − = . Tìm tọa độ các đỉnh còn lại của hình bình
hành.

Bài tập
25.
Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc
Oxy,
cho tam giác ABC
vuông cân tại
A , các đỉnh
A, B,C lần lượt nằm trên các đường thẳng d :
x y 5 0,+ − =

1
d :

x 1 0,+ =

2
d :

y 2 0+ =
và
BC 5 2=
. Tìm tọa độ đỉnh
A,B,C

của tam giác.

Bài tập
26.
Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc

Oxy,
cho ABC∆ có
(
)
C 1;1
và
AB 5= và AB :
x 2y 3 0+ − =
, trọng tâm ABC∆ thuộc đường thẳng
x y 2 0+ − =
. Tìm tọa độ điểm
A, B
.

Bài tập
27.
Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc
Oxy,
cho hình vuông ABCD
có
( )
A 2;6 ,− đỉnh B thuộc đường thẳng d :
x 2y 6 0− + =
. Gọi
M,N
lần lượt là
hai điểm trên 2 cạnh
BC,CD
sao cho BM CN= . Xác định tọa độ đỉnh C , biết
rằng

AM cắt BN tại
2 14
I ;
5 5
 
 
 
.

Bài tập
28.
Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc
Oxy,
cho
ABC∆
có
(
)
A 2;7 ,

đường thẳng AB cắt trục
Oy
tại E sao cho
AE 2EB=
 
, đồng thời AEC∆ cân tại
A và có trọng tâm
13
G 2;
3

 
 
 
. Viết phương trình chứa cạnh
BC
.

Bài tập
29.
Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc
Oxy,
cho hình chữ nhật
ABCD

có diện tích bằng
12
, tâm
I

là giao điểm của đường thẳng
1
d : x y 3 0− − =

và
2
d : x y 6 0+ − =
. Trung điểm của
AB
là giao điểm của
1

d

với trục Ox.
Tìm toạ độ các đỉnh của hình chữ nhật.

Bài tập
30.
Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc
Oxy,
cho hình vuông
ABCD

biết
( )
M 2;1
,
( )
N 4; 2 ;
−
( ) ( )
P 2;0 ; Q 1;2
lần lượt thuộc cạnh
AB, BC, CD, AD
. Hãy lập
phương trình các cạnh của hình vuông.


3
Nguyễn Phú Khánh

557


Bài tập
31. Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc
Oxy,
cho hình thoi ABCD có tâm

I(2; 1) và AC = 2BD. Điểm
1
M 0;
3
 
 
 
thuộc đường thẳng AB; điểm
( )
N 0; 7
thuộc
đường thẳng CD. Tìm tọa độ đỉnh B biết B có hoành độ dương.

Bài tập
32
. Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc
Oxy,
cho điểm
(
)
A 2;0
và

2

đường thẳng
1
d : x y 0,− =

2
d : x 2y 1 0+ + =
. Tìm các điểm
1
B d ,∈

2
C d∈
để
tam giác
ABC
vuông cân tại A .

Bài tập
33.
Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc Oxy cho hai đường thẳng
1 2
d : x 2y 1 0,d : 2x 3y 0− + = + =
. Xác định tọa độ các đỉnh của hình vuông
ABCD
, biết
A
thuộc đường thẳng d
1

,
C
thuộc đường thẳng d
2
và hai điểm
B,D

thuộc trục Ox.

Bài tập
34.
Cho hình bình hành ABCD . Biết
7 5
I ;
2 2
 
 
 
là trung điểm của cạnh CD,
3
D 3;
2
 
 
 
và
đường phân giác góc

BAC có phương trình là
: x y 1 0∆ − + =

. Xác định tọa độ đỉnh

B
.

Bài tập
35
. Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc
Oxy,
cho ba điểm
( )
I 1; 1 ,

( ) ( )
− −
J 2; 2 , K 2; 2 .
Tìm tọa độ các đỉnh của hình vuông
ABCD
sao cho
I
là tâm
hình vuông,
J
thuộc cạnh AB và
K
thuộc cạnh CD.

Bài tập
36.
Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc

Oxy,
cho ba đường thẳng
1
d :4x y 9 0,+ − =

2
d :2x y 6 0,− + =
3
d : x y 2 0− + =
. Tìm tọa độ các đỉnh của hình
thoi
ABCD
, biết hình thoi
ABCD
có diện tích bằng
15
, các đỉnh
A,C
thuộc
3
d
,
B

thuộc
1
d
và
D
thuộc

2
d
.

Bài tập
37.
Trong mặt phẳng toạ độ đề các vuông góc
Oxy,
cho
( ) ( )
A 2;2 ,B 7;2 và
đường thẳng
( )
∆ + − =:x 3y 3 0
. Hãy tìm trên
( )
∆
các điểm C và D sao cho :
a.
∆ABC cân tại A ;


3
Nguyễn Phú Khánh

558

b.
( )
+AD BD

ngắn nhất.

Bài tập
38.
Trong mặt phẳng với hệ tọa độ
Oxy,
cho ba điểm
( )
A 1; 1 ,
− −

( )
B 0;2 ,
(
)
C 0;1 .
Viết phương trình đường thẳng
∆
đi qua A sao cho tổng khoảng cách từ
B và C tới
∆
là lớn nhất.

Hướng dẫn giải
Bài tập
1.a.
( )
x t 2
d :x y 2 0
y t

= −

− + = ⇔

=

t R∈ ;
( )
C d∈
nên
( )
C t 2;t−


( ) ( )
AC t 3;t 2 ,BC t 1;t 3
= − + = + −
 


ABC
∆
vuông tại
C
khi
( )( )
⊥ ⇔ = ⇔ − + =
AC BC AC.BC 0 t 3 2t 3 0
 

( )
⇔ = ⇒
1 1
t 3 C 1;3
hoặc
 
= − ⇒ − −
 
 
2 2
3 7 3
t C ;
2 2 2

b.
Gọi
G
là trong tâm của tam giác, suy ra tọa độ của
G
là nghiệm của hệ

 + − =
=
 

⇔ ⇒ −
 
 
− − =

 


= −

7
3x 4y 3 0
x
7
G ; 1
3
3x 10y 17 0
3
y 1
.
Gọi
E
là trung điểm của
BC
, suy ra
3 5
EA GA E 2;
2 2
 
= ⇒ −
 
 
 
.
Giả sử

( )
B a;b , suy ra
( )
C 4 a; 5 b− − − . Từ đó ta có hệ:
( ) ( )
3a 4b 3 0
3a 4b 3 0 a 5
3 4 a 10 5 b 17 0
3a 10b 45 0 b 3
 + − =
 + − =  =

⇔ ⇔
  
− − − − − =
− + + = = −

 

.
Vậy,
( ) ( )
B 5; 3 ,C 1; 2− − − .


c.
Gọi
1
A
đối xứng với

A
qua
BD
, suy ra
∈
1
A BC
và
( )
1
A 1; 4−

2
A
đối xứng với A qua
CE
, suy ra
∈
2
A BC
và
2
43 56
A ;
5 5
 
− −
 
 
.

Suy ra phương trình
− − =BC : 3x 4y 19 0
.
Tọa độ
B
là nghiệm của hệ:
( )
x y 1 0 x 15
B 15; 16
3x 4y 19 0 y 16
 − − =  = −
⇔ ⇒ − −
 
− − = = −
 
.
Tọa độ
C
là nghiệm của hệ:
( )
x 2y 17 0 x 3
C 3; 7
3x 4y 19 0 y 7
 + + =  = −
⇔ ⇒ − −
 
− − = = −
 
.

3
Nguyễn Phú Khánh

559

Vậy,
(
)
(
)
B 15; 16 ,C 3; 7− − − −
.
d.
AB đi qua
( )
−M 2; 3 có phương trình:
( ) ( )
− + + =x 2 b y 3 0
a

ABC
vuông cân tại
A

⇔ − − =
2 2
12a 7ab 12b 0

Giả sử

( )
+ + = ⇒ − + = ⇒ −AB : 4x 3y 1 0 AC : 3x 4y 7 0 A 1;1 ,
( )
−B 4;5 ,
( )
C 3;4 .
e.
− + =BC : 2x y 3 0
.
Gọi
A'
là điểm đối xứng của
B

qua phân giác

ACB
, ta tìm
được
( )
A' 6;0 . Tọa độ điểm A là giao điểm A'C và AH
( )
⇒ −A 4; 1


Bài tập
2.a.
Dựng đường thẳng
( )
d

qua
( )
A 1;3
−
và
( ) ( ) ( ) ( ) ( )
d d :2 x 1 1 y 3 0
⊥ ∆ ⇒ + + − =

hay
( )
d :2x y 1 0
+ − =


( ) ( ) ( )
{
}
d B 0;1 AB 5∆ ∩ = ⇒ =
Gọi
( )
C C C C
C x ;y ,x 0;y 0> >
. Ta có
( )
( )
C C
2
2
C C

x 2y 2 0
C 2;2
x y 1 5
− + =


⇒

+ − =



Hình ABCD là hình vuông nên :
BA CD
=
 
; ta có :

( )
D D
D D
1 x 2 x 1
D 1;4
2 y 2 y 4
− = − =
 
⇒ ⇒
 
= − =
 

b.
Chu vi hình vuông :
2
P 4.AB 4 5 S AB 5
= = ⇒ = =


Bài tập
3. a.
NP

đi qua N và vuông góc với đường cao hạ từ M , nên có phương
trình:
4x 3y 5 0+ − =
.
(
)
P 1; 3−
là tọa độ giao điểm của
NP
và phân giác trong
góc P . Giả sử PI là phân giác trong P thì


MPI IPN=
.
PM : y 3 0,− =

MN : 4x 7y 1 0+ − =

Gợi ý cách khác
:
MH :3x 4y 27 0,− + =

phân giác
PI : x 2y 5 0+ − =

Lấy
N' đối xứng với N qua PI .
Viết NP qua N và vuông góc MH
Viết
PM qua P có
PM
u PN'=
 


b.
Ta có phương trình BC :
+ − =x y 2 0

Suy ra tọa độ của B là nghiệm của hệ:
x y 2 0 x 1
2x 5y 13 0 y 3
 + − =  = −
⇔
 
+ − = =
 

(
)
B 1;3⇒ −
.


3
Nguyễn Phú Khánh

560

Gọi
( )
A a;a 2+ , suy ra tọa độ của trung điểm AC là
 + − 
 
 
a 5 a 1
M ;
2 2

Mà ∈M BM nên
( )
a 5 a 1
2 5 13 0 a 3 A 3;5
2 2
+ −
+ − = ⇔ = ⇒
.

Vậy,
(
)
(
)
A 3;5 ,B 1;3−
.

c.
Ta có phương trình
+ + =BC : x 2y 5 0
.
Tọa độ điểm
C
là nghiệm của hệ
( )
x y 2 0 x 9
C 9; 7
x 2y 5 0 y 7
 + − =  =
⇔ ⇒ −
 
+ + = = −
 
.
Gọi B' là điểm đối xứng với
B qua CE , suy ra
( )
B' 5;1 và ∈B' AC
Do đó, ta có phương trình

+ − =AC : 2x y 11 0
.
Tọa độ điểm
A
là nghiệm của hệ:

 − + =
=
 

⇔ ⇒
 
 
+ − =
 


=

5
2x y 1 0
x
5
A ;6
2
2x y 11 0
2
y 6
.
Vậy,

( )
5
A ;6 ,C 9; 7
2
 
−
 
 
.

d.
Gọi hình vuông đã cho là
ABCD
.
(
)
AB
là
− + =x 2y 12 0
.
Gọi H là hình chiếu của E lên đường thẳng AB. Suy ra
(
)
−H 2;5

A, B
thuộc đường tròn tâm H , bán kính
=EH 45
có phương trình:

( ) ( )
+ + − =
2 2
x 2 y 5 45
Toạ độ hai điểm
A, B
là nghiệm của hệ:
( ) ( )
 − + =


+ + − =


2 2
x 2y 12 0
x 2 y 5 45
.
Giải hệ tìm được
(
)
(
)
−A 4;8 ,B 8;2
. Suy ra
(
)
− −C 2; 10

+ − =AD : 2x y 16 0

,
+ + =BC : 2x y 14 0
,
− − =CD : x 2y 18 0
.
e.
Chu vi bằng 6 2
⇒ =
3 2
AB
2
. A thuộc Ox và
( ) ( )
= ⇒
3 2
d A,Ox A 2;0
2

B là hình chiếu của A trên d nên có toạ độ :
 − + =
 
⇒

 
+ − =
 

x y 1 0
1 3
B ;

x y 2 0
2 2
.
BD hợp với d góc
0
45 và có VTPT
( )
= ≠
n a; b 0
 
thoả :


3
Nguyễn Phú Khánh

561


−
= ⇒ − =
+
0
2 2
a.1 b.1
cos 45 BD : 2x 1 0
2 a b
hoặc
− =
2y 3 0

Bài tập
4.a
Gọi
(
)
B B
B x ; y ,

(
)
C C
C x ;y
là tọa độ cần tìm.
G là trọng tâm tam giác nên có:
( )
1
GI AI I 1;3
3
= ⇒ −
 

I là trung điểm BC và tam giác
ABC
vuông cân tại A nên có:

( ) ( )
( ) ( )

B C I
B C I
x x 2x 1
y y 2y 1
B 4;1 ,C 3;2
AB AC
B 3;2 ,C 4;1
ABAC 0
 + = =


+ = = −
−

⇒


=
−




=




b.
Tọa độ A thỏa mãn hệ:

( )
 − − =
⇒

− − =

7x 2y 3 0
A 1; 2
6x y 4 0

Vì
B
đối xứng với
A
qua
M
nên suy ra
(
)
B 3; 2
−
.
Đường thẳng
BC
đi qua
B
và vuông góc với đường thẳng:
− − =6x y 4 0
nên suy
ra phương trình

+ + =BC : x 6y 9 0
.
Tọa độ trung điểm N của BC thỏa mãn hệ:
 − − =
 
⇒ −

 
+ + =
 

7x 2y 3 0
3
N 0;
x 6y 9 0
2

Suy ra
(
)
= = − −AC 2.MN 4; 3 .
 

Phương trình đường thẳng

− + =
AC : 3x 4y 5 0
.
c.
Gọi

3a 4 16 3a
A a; B 4 a;
4 4
 +   − 
⇒ −
   
   
.
Khi đó diện tích tam giác
ABC
là:
( )
ABC
1
S AB.d C, 3AB
2
= ∆ =
Theo giả thiết ta có:
( )
2
2
6 3a
AB 5 4 2a 25 a 0
2
 − 
= ⇔ − + = ⇔ =
 
 
hoặc
a 4=

Vậy hai điểm cần tìm là
(
)
A 0;1
và
(
)
B 4;4
.
d.
 
 
 
9 3
I ;
2 2
. Giả sử M là trung điểm
( )
⇒AD M 3;0 . = =AB 2IM 3 2
⇒ =AD 2 2, = =MA MD 2 .
( )
+ − =AD : x y 3 0 .


3
Nguyễn Phú Khánh

562

Tọa độ

A,D
là nghiệm của hệ:
( )
2
2
x y 3 0
x 3 y 2

+ − =


− + =



( ) ( ) ( ) ( )
A 2;1 ,D 4; 1 ,C 7;2 ,B 5;4⇒ −
e.
Ta có: = ∩B AB BD suy ra tọa độ B là nghiệm hệ:
( )
 − − =  =
⇔ ⇒ =
 
− + = =
 
x 2y 1 0 x 7
B 7; 3
x 7y 14 0 y 3

Giả sử

( ) ( )
+ ∈ − ∈A 2a 1; a AB, D 7d 14; d BD
(
)
(
)
(
)
⇒ = − − = − − = − − −AB 6 2a; 3 a , BD 7d 21; d 3 , AD 7d 2a 15; d a
  

Do
( )( )
⊥ ⇒ = ⇔ − − − = ⇔ − − =AB AD AB.AD 0 3 a 15d 5a 30 0 3d a 6 0
   

(
)
⇒ = − ⇒ = − −a 3d 6 AD d 3;6 2d

.
Lại có:
( )
= − −
C C
BC x 7; y 3

. Mà ABCD là hình chữ nhật nên =AD BC
 

( )
 − = −  = +
 
⇒ ⇒ = + −
 
− = − = −
 
 
C C
C C
d 3 x 7 x d 4
C d 4; 9 2d
6 2d y 3 y 9 2d
.
( ) ( )
⇒ = − − = + −EA 6d 13; 3d 7 , EC d 2; 8 2d
 
với
( )
=E 2;1
Mặt khác điểm
(
)
∈ ⇒E 2;1 AC EA, EC
 
cùng phương
( )( ) ( )( )
⇔ − − = + − ⇔ − + =
2
6d 13 8 2d d 2 3d 7 d 5d 6 0

⇒ = ⇒ =d 2 a 0

Vậy
(
)
(
)
(
)
(
)
= = = =A 1; 0 , B 7; 3 , C 6; 5 , D 0; 0
là các đỉnh của hình chữ nhật cần
tìm.

Bài tập
5.a.
( )
( )

ϕ = =


⇒ ϕ = ϕ


ϕ = =


1 1 2

1 2
2 1 3
3
cos cos d ;d
34
3
cos cos d ;d
34

Vậy, ∆ABC cân có cạnh đáy là
+ − =x y 6 0
.
b.
Vì
(
)
(
)
1 2
B d B b;2 b ,C d C c;c 8∈ ⇒ − ∈ ⇒ −
.
Ta có hệ:
( )( )
( ) ( )

− − =

=
 
⇔

 
=
− − − =




2 2
b 1 c 4 2
AB.AC 0
AB AC
b 1 c 4 3
 

Đặt
= − = −x b 1;y c 4
ta có hệ:
2 2
xy 2
x 2
y 1
x y 3
 =
 =

⇔
 
=
− =




hoặc
x 2
y 1
 = −

= −


Vậy,
(
)
(
)
B 3; 1 ,C 5;3−
hoặc
(
)
(
)
B 1;3 ,C 3;5−
.



3
Nguyễn Phú Khánh

563

c.
Gọi vectơ pháp tuyến
AB, AC, BC
lần lượt là:
(
)
(
)
(
)
1 2 3
n 1;2 ,n 2;1 ,n a; b
  

Phương trình
BC
có dạng:
(
)
(
)
− + − = + >
2 2
a x 1 b y 2 0,a b 0

Tam giác
ABC
cân tại A nên:
(

)
(
)
= ⇔ =
1 3 2 3
cos B cosC cos n ,n cos n ,n
   

+ +
 = −
⇔ = ⇔

=

+ +
2 2 2 2
a 2b 2a b
a b
a b
a b . 5 a b . 5

Với
= −a b
, chọn
= − ⇒ =b 1 a 1 ⇒ − + =BC: x y 1 0
( )
 − 
⇒
 
 

2 1
B 0;1 ,C ;
3 3
. Không
thỏa mãn
M thuộc đoạn BC.
Với
=a b
, chọn
= =a b 1 ⇒ + =
BC: x y - 3 0

(
)
(
)
⇒ − −B 4; 1 ,C 4;7
. Thỏa mãn
M

thuộc đoạn
BC.

Gọi trung điểm của
BC là
( )
K 0;3 .
Ta có:
(
)

(
)
= + + = − ≥ −
2 2
2
BC BC
DB.DC DK KB . DK KC DK
4 4
     

Dấu bằng xảy ra khi ≡D K . Vậy
(
)
D 0;3

d.
Ta có
( ) ( )
+ + − − = ⇔ + + − =
2 2
2 2
x y 2x 2y 14 0 x 1 y 1 16

Do vậy đường tròn
( )
C
có tâm
( )
−
I 1;1

và bán kính =R 4.
Đường thẳng d cắt
( )
C
tại hai điểm phân biệt
( )
⇔ <A, B d I,d 4
( )
− + +
⇔ < ⇔ < ⇔ − < < ∗
+
2 2
1.1 1.1 m
4 m 4 2 4 2 m 4 2
1 1

Với điều kiện
( )
∗ , đường thẳng d cắt
( )
C
tại
A, B
phân biệt.
Diện tích tam giác IAB :
  
∆
= = = ≤
2
IAB

1 1
S IA.IB.sin AIB R sinAIB 8sinAIB 8.
2 2

Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi

sinAIB = 1
⇔


=
0
AIB 90 .
Suy ra tam giác IAB vuông cân tại I .
Do vậy
( )
 =
= = ⇔ = ⇔

= −

m
m 4
R
d I,d 2 2 2 2
m 4
2 2
(thỏa
( )
∗ )

Vậy, diện tích tam giác IAB lớn nhất bằng
8
khi = −m 4 hoặc =m 4 .


e.
ABCD
là hình chữ nhật nên góc giữa
AC
và AB bằng góc giữa AB và BD ,
Gọi vectơ pháp tuyến
AB, BD, AC
là
( ) ( ) ( )
− −
AB BD AC
n 1; 2 , n 1; 7 , n a; b
  
(
với
+ >
2 2
a b 0
) . Khi đó ta có:
(
)
(
)
=
AB BD AC AB

cos n ,n cos n ,n
   



3
Nguyễn Phú Khánh

564

 = −

⇔ − = + ⇔ + + = ⇔

= −


2 2 2 2
a b
3
a 2b a b 7a 8ab b 0
b
a
2
7

Với
= −a b , chọn
= ⇒ = − ⇒ =a 1 b 1 AC : x – y – 1 0

Với
= −
b
a
7
, chọn
= ⇒ = − ⇒ + =a 1 b 7 AC : x – 7y 5 0
( không thỏa vì
AC

không cắt
BD
)
Gọi I là tâm hình chữ nhật thì = ∩I AC BD nên toạ độ I là nghiệm của hệ:

=

 − − =
 

⇔ ⇒
 
 
− + =
 


=



7
x
x y 1 0
7 5
2
I ;
x 7y 14 0 5
2 2
y
2

Hơn nữa
A, C
khác phía so với BD nên: + ≥NA NC AC
Đẳng thức xảy ra khi
= ∩N AC BD ⇒ ≡N I . Vậy
 
 
 
7 5
N ;
2 2
.


Bài tập
6. a

1
B BB∈

( )
B b;8b 3⇒ − ,
1
C
là trung điểm của AB nên có
1
b 4
C ;4b 2
2
 + 
−
 
 

Mặt khác:
1 1
C CC∈
nên suy ra

( ) ( )
7 b 4 13 4b 2 9 0+ − − − =

( )
b 1 B 1; 11⇔ = − ⇒ − −
Gọi G là trọng tâm tam giác
ABC,
suy ra

tọa độ của G là nghiệm của hệ :
1

x
8x y 3 0
1 1
3
G ;
14x 13y 9 0 1
3 3
y
3

=

 − − =
 

⇔ ⇒ −
 
 
− − =
 


= −



B
1
C
1

A
B
C

Suy ra
( )
C G A B
C G A B
x 3x x x 2
C 2;11
y 3y y y 11
 = − − = −

⇒ −

= − − =


.
b. Cách 1:
Gọi I là giao điểm 2 đường chéo hình chữ nhật
ABCD.
Vì
G
là trọng
tâm tam giác
ABD

nên
A,G,I

thẳng hàng. Theo tính chất trọng tâm tam giác ta


3
Nguyễn Phú Khánh

565

dễ dàng tìm ra tọa độ điểm
5 3
I ; .
2 2
 
 
 
Vì I là trung điểm AC nên biết tọa độ
A,I

ta sẽ tìm ra tọa độ
( )
C 4;2 .
Vì
D thưôc đường thẳng
x y 2 0− − =
mà C

thỏa mãn phương trình này . Do đó
DC: x y 2 0− − =
.
Biết phương trình

DC
sẽ viết được phương trình
AB
mà
ABCD
là hình chữ
nhật nên biết pháp tuyến AB ta sẽ biết pháp tuyến AD từ đó viết được phương
trình AD. Tọa độ D là giao điểm của AD và DC . Ta tìm được D . Vì I là trung
điểm
BD
nên ta tìm được nốt
B

Cách 2:
Gọi I là trung điểm của BD . Theo tính chất trọng tâm ta có :
( )
( )
I
G A I G
G A I G
I
3
x
x x 2 x x
2
AG 2GI
5
y y 2 y y
y
2


=


− = −
 
= ⇔ ⇔
 
− = −
 

=


 

Do
ABCD
là hình chữ nhật nên ta có I là trung điểm của
AC
. Từ đó :
C M A
C M A
x 2x x 4
x 2y y 2
 = − =


= − =




( )
C 4;2⇒

AD DC DA.DC 0⊥ ⇒ =
 

c.

(
)
{
}
AB BD B 9; 7∩ = −

 Gọi I là giao điểm
AC
và BD , suy ra
(
)
(
)
I a;2 a , D 9 2a;11 2a− − + −

Vì
BC AB BC : 4x 3y m 0⊥ ⇒ − + =
.
BC
qua điểm B nên ta tìm được

m
.
 Theo giả thiết diện tích hình chữ nhật là
22
nên ta có:
AB BC 22.⋅ =
Hơn nữa
BC AB BC.AB 0
⊥ ⇒ =
 
dễ dàng tìm ra tọa độ
C,D.

d. Gọi
( )
P P
P x ; y đối xứng với
( )
M 4;6 qua I nên
P I
P I
4 x 2x
6 y 2y
 + =


+ =



I thuộc
( )
d nên
(
)
(
)
P P
P P
3 4 x 5 6 y
6 0 3x 5y 6 0
2 2
+ +
− + = ⇔ − − =

( )
1
Lại có
PM PN⊥
(
)
(
)
(
)
(
)
P P P P
PM.PN 0 x 4 x 6 y 6 y 2 0⇔ = ⇔ − − + − − =


(
)
2

Từ
( )
1 và
( )
2 , suy ra:
2
P P P
34y 162y 180 0 y 3
− + = ⇔ =
hoặc
P
30
y
17
=


Bài tập
7.a Gọi
M
là điểm đối xứng với A qua
CF
, suy ra
M BC∈
. Vì

AM CF⊥

nên
AM : x y 3 0
+ − =
.
( )
D d : x y 2 0 D x; x 2 .
∈ − − = ⇒ −


3
Nguyễn Phú Khánh

566

Do đó
AM CF∩
tại
(
)
I 2;1
,
M
đối xứng với
A
qua
I

(

)
M 0;3⇒
.
Tương tự, gọi
N
là điểm đối xứng
với
A
qua BE , suy ra N BC
∈
và


(
)
N 2; 1− −
.
Suy ra
( )
MN 2;4
= ⇒

phương
trình
BC : 2x y 3 0
− + =
.

x 1 0
B BE BC B :

2x y 3 0
 − =
= ∩ ⇒

− + =


I
N
M
E
F
A
B
C

( )
x 1
B 1;5
y 5
 =
⇔ ⇒

=


x y 1 0
C CF BC C :
2x y 3 0
 − − =

= ∩ ⇒

− + =


( )
x 4
C 4; 5
y 5
 = −
⇔ ⇒ − −

= −

.
b. Giả sử rằng:
( ) ( )
B 3b; 4b 4 ,C 0;c .
− +

Ta có:
(
)
(
)
AC 3;c ,BC 3b; 4b c 4= − = − + −
 

Giả thiết tam giác
ABC

vuông tại
C
ta có:
AC.BC 0=
 

2
9b 4bc c 4c 0⇔ + + − =

( )
1
( )
ABC
1
S AB.d C;AB
2
∆
=
, trong đó:
( )
3c 12
AB 5 b 1 , d C;AB
5
−
= − =


Theo bài toán, ta có:
( )( )
3c 12

1
.5 b 1 6 b 1 c 4 4
2 5
−
− = ⇒ − − =

(
)
2

c.
BC
đi qua
( )
B 1;5 và vuông góc AH nên
BC
:
2x y – 3 0
− + =

Toạ độ
C là nghiệm của hệ:
( )
2x y 3 0
C 4; 5
x y 1 0
− + − =
⇒ − −

− − =



Gọi
A'
là điểm đối xứng
B
qua đường phân giác
(
)
d : x y 1 0,− − =

(
)
BA d K∩ =
. Đường thẳng KB đi qua B và vuông góc
(
)
d
nên KB có phương
trình
: x y – 6 0+ =

Toạ độ điểm
K
là nghiệm của hệ:
( )
x y 6 0
7 5
K ; A' 6;0
x y 1 0

2 2
 + − =
 
⇒ ⇒

 
− − =
 


Phương trình
AC : x – 2y – 6 0
=
,
( )
A CA' AH A 4; 1
= ∩ ⇒ −



0
Nguyễn Phú Khánh

567

Trung điểm
(
)
I 0; 3−
của

AC,
đồng thời
I
là trung điêm
BD
nên
(
)
D 1; 11− −
.
d. .
AB : x – y – 3 0=
. Giả sử
(
)
(
)
G m;2 m d C 3m 3;9 3m− ∈ ⇒ − −
.
( ) ( )
ABC
3 1 3 3
S .AB.d C; AB d C;AB
2 2 2
2
∆
= ⇒ = ⇒ =

6m 15
m 2

3
m 3.
2 2
−
 =
⇒ = ⇒

=


e. Phương trình DC qua D và vuông góc
( )
d là:
3x 2y 6 0
− + =
.
Giao điểm của DC và
( )
d là:
( )
M 4; 3
− −
và cũng là trung điểm DC . Suy ra tọa
độ
(
)
C 2;0 .−

Gọi C
′

là điểm đối xứng của C qua d' thì
C AB,′∈
phương trình CC :
′

x 5y 2 0− + =
. Giao điểm
CC′
và
d'
là
1 1
I ;
2 2
 
 
 
.Suy ra tọa độ
(
)
C' 3;1 .

Phương trình
AB qua C
′
vuông góc
( )
d là:
3x 2y 7 0.
− − =

Bài tập
8.a Vì BC AD
⊥
nên phương trình
BC : 2x y 3 0
− + =
.

1
8x y 3 0
B BC BB B :
2x y 3 0
 − − =
= ∩ ⇒

− + =



( )
x 1
B 1;5
y 5
 =
⇔ ⇒

=



Do
A AD
∈
, suy ra
(
)
A 2 2a;a−
.
Do đó
1
a 5
B a 1;
2
 − 
− −
 
 
.
D
B
1
A
B
C

Mà
1
B BB

∈
nên ta có:
( ) ( )
a 5
8 a 1 3 0 a 1 A 4; 1
2
−
− − − − = ⇔ = − ⇒ −
.
b. Gọi
H
là hình chiếu của
M
lên
AD
ta có
2 2
H ;
3 3
 
 
 
 
. Đặt
AB x
=

BC CD 2x⇒ = =

3x 1

MH
2
3
⇒ = =
. Vậy,
2
AD
3
=
.


0
Nguyễn Phú Khánh

568

Gọi
(
)
A 2a;a
và
H
là trung điểm của
AD
suy ra
(
)
D ;
và

2
AD
3
=
suy ra
2
t
3
=

2 2
A ;
3 3
 
⇒
 
 
 

c. Gọi M là trung điểm
AB
5 5
M ; AB : x y 5 0
2 2
 
⇒ − ⇒ − − =
 
 

Vì G là trọng tâm

ABG ABC
1 1
ABC S S .
3 2
∆ ∆
∆ ⇒ = =

Giả sử
(
)
0 0
G x ; y
, ta có:
( )
0 0
ABG
x y 5
2S
1
d G;AB
AB
2 2
∆
− −
= = =
( )
0 0
x y 5 1 1
⇔ − − =

Vì
(
)
0 0
G : 3x y 8 0 3x y 8 0 2∈∆ − − = ⇒ − − =

Từ
(
)
1
v à
(
)
2
suy ra
(
)
(
)
G 1; 5 C 2; 10− ⇒ − −
hoặc
(
)
(
)
G 2; 2 C 1; 1− ⇒ −

d. Gọi tọa độ điểm
( ) ( )
B 2b 5;b C 2b 5; b

− − ⇒ + −
.
Điểm
O BC∈
. Lấy đối xứng
O
qua phân giác của góc B ta được điểm
( )
M 2;4 AB
∈

( )
BM 7 2b;4 b
⇒ = + −


( )
CK 1 2b;2 b
= − +


Vì tam giác ABC
∆
vuông tại A nên có: BM.CK 0 b 3
= ⇒ = −
 
hoặc b 1
=
.
e. Gọi tọa độ điểm

(
)
(
)
B B B B
B 2y ; y A 8 2y ;4 y⇒ − −

Phương trình đường thẳng
CI :
2x y 10 0
+ − =

Gọi tọa độ điểm
( )
C C
C x ;10 2x
−
C
CI 5 4 x ,⇒ = −

B
AB 20 y 2= −


Diện tích tam giác ABC là:
ABC B C C B
1
S CI.AB 10 4y 2x x y 8 2
2
= = ⇔ + − − =

( )
C B B C
x y 4y 2x 6 1
⇔ − − = −

hoặc
( )
C B B C
x y 4y 2x 10 2
− − = −


Vì
( )
C B
C B
4 x k 2y 4
M BC CM kMB
11 9
2x k y
2 2

− = −

∈ ⇒ = ⇔

 
− + = −
 

 

 
vì

B
y 3≥

C B B C
2x y 6y 5x 16 0⇒ − − + =

(
)
3

Từ
( )
1 và
( )
3 ta có hệ:
C B B C
B
C B B C
C
x y 4y 2x 6 y 1 2
2x y 6y 5x 16 0
x 1 2

 − − = − = − −
 

⇒
 
− − + =

= − +






Từ
( )
2 và
( )
3 ta có hệ:
C B B C B
CC B B C
x y 4y 2x 10
y 3
x 22x y 6y 5x 16 0
 − − = −
 =
 
⇔
 
=− − + =



Ỡξ
Nguyễn Phú Khánh

569

Vậy, tọa độ các đỉnh của tam giác
ABC
là:
(
)
(
)
(
)
A 2;1 , B 6;3 , C 2;6



Bài tập
9. a.
Ta có phương trình
BC : 2x y 3 0− + =
.
Vì
( )
1
2x y 3 0 x 4
C CC BC C : C 4; 5

x y 1 0 y 5
 − + =  = −
= ∩ ⇒ ⇔ ⇒ − −
 
− − = = −
 
.
Gọi
N
là điểm đối xứng với B qua

1
CC , ta có N AC∈ và
( )
N 6;0

NC (10;5)⇒ =

, phương trình

AC : x 2y 6 0− − =
.
Tọa độ của
A
là nghiệm của hệ
( )
x 2y 6 0 x 4
A 4; 1
x 2y 2 0 y 1
 − − =  =

⇔ ⇒ −
 
+ − = = −
 
.

I
N
C
1
D
A
B
C

b.
Gọi điểm
(
)
0 0
A A 4y 6; y∈∆ ⇒ −

(
)
AC
0 0
n y 1; 5 4y⇒ = − −


Tam giác ABC vuông cân tại

A,
nên có:

( )
0
2
0 0
6y 7
1
cos ACB
2
5 17y 42y 26
−
= =
− +

2
0 0 0 0
13y 42y 32 0 y 2 x 2⇔ − + = ⇔ = ⇒ = hoặc
0 0
16 14
y x
13 13
= ⇒ = −
( loại ).
Vậy,
(
)
(
)

(
)
A 2; 2 , B 3; 1 , C 5;3−

là tọa độ cần tìm.
c.
Giao điểm của
(
)
1
d

và
(
)
2
d
là
(
)
M 3;1 .

Cách 1
:
OAB
1
S AB.OH
2
∆
=

với
H là chân đường cao hạ từ O lên AB
2
2
OAB
AB 4
S
OH
∆
 
=
 
 
 
.
Vì
OH OM OHmax OM≤ ⇒ =
thì
2
4
OH
nhỏ nhất.
Khi đó
AB nhận OM làm véc tơ pháp tuyến. Ta viết được phương trình AB
Cách 2
:
Phương trình đường thẳng d có dạng:
( ) ( ) ( )
a x 3 b y 1 0 , a,b 0− + − = >
Theo bài toán, ta tìm được:

3a b
A ;0 ,
a
 + 
 
 

3a b
B 0;
b
 + 
 
 



Ỡξ
Nguyễn Phú Khánh

570

2 2
b a
AB 3 1 3
a b
   
⇒ = + + +
   
   

2
2 2
OAB
AB 4 4
S
a b
1 3 3
b a
∆
 
= +
 
 
 
   
+ +
   
   
. Đặt
a
t , t 0
b
= >


Xét hàm số:
( )
( )
2
2

t 1
f t 4.
3t 1
+
=
+
với t 0>
Giá trị nhỏ nhất của
(
)
f t
là
2
5
đạt được khi
t 3=
hay
a 3b=

Phương trình đường thẳng cần tìm là:
3x y 10 0+ − =

d.
I
thuộc cung
AB
của
(
)
P

sao cho diện tích
IAB
lớn nhất
I⇔
xa
AB
nhất,
tức I là tiếp điểm của tiếp tuyến
( )
d AB

của
( )
P .
Phương trình đường thẳng
( )
AB : y 3x 1 d : y 3x c= − ⇒ = +
( )
d tiếp xúc
( )
P tại điểm I

1 7 17 1
I ; C 1; , D 2;
2 4 2 2
     
⇒ − ⇒ − −
     
     

e.
( )
1
B BC d B 0; 1= ∩ ⇒ −
( )
BM 2;2⇒ =

. Do đó
BM

là một véc tơ pháp tuyến
của BC
⇒
MB
⊥
BC
Kẻ
MN BC
 cắt
2
d tại
N
,vì tam giác
ABC
cân tại A nên tứ giác
BCNM
là
hình chữ nhật.
Do

( )
MN BC
Qua M 2;1






MN : x y 3 0⇒ + − =
,
2
8 1
N MN d N ;
3 3
 
= ∩ ⇒
 
 

Do
NC BC
8 1
Qua N ;
3 3

⊥


 

 

 

7
NC : x y 0
3
− − =
,
1
2 5
C NC d C ;
3 3
 
= ∩ ⇒ −
 
 

Hơn nữa:
( )
4 8
CM ; n 1;2
3 3
 
⇒
 
 


là một véc tơ pháp tuyến của AB nên phương

trình
AB : x 2y 2 0
+ + =
và
( )
8 4
BN ; u 2;1 AC : 6x 3y 1 0
3 3
 
⇒ ⇒ + + =
 
 



f.
(
)
(
)
(
)
A a ; 0 ,B b ; b 1 ,C 4 2c ; c .+ −



Ỡξ
Nguyễn Phú Khánh

571

Ta có:
d
2
d
1
2a 1
b
AB.n 0
2a 1 2a 2 2a 4 4 a
3
B ; , C ;
4 a
3 3 3 3
AC.n 0
c
3
 −
=


=
 − +   + − 
 
⇔ ⇒
 
   
−
   
=

 
 =



 
 





Bài tập
10. a.
Gọi
H
là trực tâm tam giác
ABC
, suy ra tọa độ của
H
là nghiệm của hệ
1
x
2x y 1 0
1 5
3
H ;
x y 2 0 5
3 3
y

3

=

 − + =
 

⇔ ⇒
 
 
+ − =
 


=


.
Vì
C d C(a;6 a)
∈ ⇒ −
. Do AC BE
⊥
nên
phương trình AC có dạng:

x y 6 2a 0− + − =

Tương tự, phương trình

BC : x 2y a 12 0 0+ + − = =
.
Suy ra
x 2y a 12 0
B :
x y 2 0
 + + − =

+ − =



( )
x a 8
B a 8;10 a
y 10 a
 = −
⇔ ⇒ − −

= −


d
D
E
H
A
B
C
M

2x y 1 0
A :
x y 6 2a 0
 − + =

− + − =


( )
x 5 2a
A 5 2a;11 4a
y 11 4a
 = −
⇔ ⇒ − −

= −


Suy ra
(
)
(
)
MC a;3 a ,MB a 8;7 a= − = − −
 
.
Vì
B,C,M

thẳng hàng nên
a 8 a 7
a 6
a a 3
− −
= ⇔ =
−
.
Vậy ,
(
)
(
)
(
)
A 7; 13 ,B 2;4 ,C 6;0− − −
.
Gợi ý cách khác:
Viết BC qua M và vuông góc với AD
Viết CA qua C và vuông góc với BE


Ỡξ
Nguyễn Phú Khánh

572

b.
C,D
lần lượt thuộc 2 đường thẳng

1
d : 3x y 4 0,− − =

2
d : x y 6 0+ − =

( )
C a; 3a 4 ,
⇒ −

( )
D b;6 b
−

( )
CD b a;10 b 3a
⇒ = − − −


Gọi
(
)
n 2;1=

là một vectơ pháp tuyến của
AB.

Vì
ABCD
là hình vuông nên

( )
CD n
d C;AB CD

⊥


=


 

( ) ( )
( ) ( )
2 2
2 2
2 b a 1. 10 b 3a 0
b 5a 10
2b 6 b 1
a 1 4a 10
b a 10 b 3a
2 1

− + − − =
 = −

 
⇔ ⇔
+ − −
 

− = −
= − + − −




+


c.
Viết phương trình đường thẳng qua
A
song song với
CM

Tìm các giao điểm
E, F
của
AE,CM
với BD suy ra I là trung điểm của EF.
Tính được điểm
C

Tìm được trung điểm H của CM chính là hình chiếu vuông góc của A lên
CM suy ra tọa độ điểm M .
Viết phương trình
AD
đi qua
A,M
. Tìm được điểm

D
suy ra
B
.
d.
Đường thẳng
AB
đi qua
M
nên có phương trình
(
)
(
)
a x 2 b y 3 0− + + =

(
)
2 2
a b 0+ ≠
.
( )

0
AB; BC 45=
nên
0
2 2
a 7b
3a 4b

cos45
4a 3b
50 a b
+
 =
= ⇔

= −

+
.
Nếu
3a 4b,=
chọn
a 4, b 3= =
được
( )
AB :4x 3y 1 0
+ + =
.
( )
AC : 3x 4y 7 0
− + =
.
Từ đó
( )
A 1;1
−
và
( )

B 4;5 .
−
Kiểm tra MB 2MA
=
 
nên M nằm ngoài đoạn AB
Nếu
4a 3b,= −
chọn
a 3, b 4= = −
được
( )
AB :3x 4y 18 0
− − =
,
(
)
AC : 4x 3y 49 0+ − =

(
)
A 10; 3 ,⇒

(
)
B 10;3
( không thỏa )


Bài tập

11. a.
Tọa độ đỉnh B là nghiệm của hệ
( )
x 2y 4 0
B 0; 2
7x 4y 8 0
 − − =
⇒ −

− − =




Ỡξ
Nguyễn Phú Khánh

573

Vì ABC
∆
cân tại
A
nên
AG
là đường cao
của ABC
∆
, suy ra phương trình AG có
dạng:

4 1
2 x 1 y 0
3 3
   
− + − =
   
   


2x y 3 0
⇔ + − =

Gọi
H AG BC= ∩
thì tọa độ điểm
H
là
nghiệm của hệ :
( )
2x y 3 0
H 2; 1
x 2y 4 0
 + − =
⇒ −

− − =


H
B C

A
G

Vì
H
là trung điểm của
( )
C H B
C H B
x 2x x
BC C 4;0
y 2y y
 = −

⇒ ⇒

= −


.
Ta có
( ) ( ) ( )
G A B C G A B C
1 1
x x x x ,y y y y A 0;3
3 3
= + + = + + ⇒
.
Vậy,
(

)
(
)
(
)
A 0;3 ,B 0; 2 ,C 4;0−
.
b.
( ) ( )
I I t; 3 2t ,t 0
∈ ∆ ⇒ − >

2
IC 2IB 15t 10t 25 0= ⇔ + − =

5
t
3
⇔ = −
( không thỏa
t 0>
) hoặc
t 1=

(
)
I 1;1⇒
.
Phương trình đường thẳng
IC

:
x y 2 0+ − =

( )
ABC
1
S AC.d B;AC AC 6 2
2
= ⇒ =
.
Vì
( )
A IC A a;2 a
∈ ⇒ −
nên có:
( )
2
a 5 36 a 11
− = ⇔ =
hoặc a 1
= −

( )
A 1;3
⇒ −

Phương trình đường thẳng
CD
:
y 3 0+ =

Tọa độ D là nghiệm của hệ:
( )
x y 0
D 3; 3
y 3 0
 − =
⇒ − −

+ =



Bài tập
12. a.
Cạnh
AC
nằm trên đường thẳng đi qua
M
và vuông góc với
BH

Phương trình cạnh
AC : x y 0
− =
.
Tọa độ điểm
A
là nghiệm của hệ:
x 4y 2 0

x y 0
 − − =

− =


2
x y
3
⇔ = = −

2 2
A ;
3 3
 
⇒ − −
 
 
.Suy ra tọa độ điểm
8 8
C ;
3 3
 
 
 
.