GV: THANH TÙNG
HOCMAI.VN
facebook.com/ThayTungToan
CÁC BÀI TOÁN OXY CHỌN LỌC HƯỚNG TỚI KÌ THI
THPT QUỐC GIA 2016_PHẦN 1
Giáo viên: Nguyễn Thanh Tùng
Hocmai.vn
ĐỀ BÀI
Bài 1 (Nguyễn Thanh Tùng). Trong mặt phẳng tọa độ Oxy , cho hình bình hành ABCD có A( 2; 0) . Đường thẳng
2 6
có phương trình 3 x y 0 đi qua C và chỉ có một điểm chung C với hình bình hành. Gọi H ; , K lần lượt
5 5
24
là hình chiếu vuông góc của B, D lên . Diện tích hình thang BHKD bằng
. Tìm tọa độ các đỉnh còn lại của hình
5
bình hành ABCD biết đường thẳng BD đi qua điểm M ( 2; 6) và K có hoành độ dương.
Bài 2 (Nguyễn Thanh Tùng). Trong mặt phẳng tọa độ Oxy , cho tam giác ABC vuông tại A ( AB AC ) . Trên cạnh
60 15
AB lấy điểm I sao cho AI AC . Đường tròn đường kính IB cắt BC tại M ; và cắt đường kéo dài CI tại
17 17
N (4; 1) . Tìm tọa độ các đỉnh của tam giác ABC biết A thuộc đường thẳng 2015 x 2016 y 0 .
Bài 3 (Nguyễn Thanh Tùng). Trong mặt phẳng tọa độ Oxy , cho tứ giác ABCD nội tiếp đường tròn (T ) . Biết AC
5
3
vuông góc với BD tại E (1; 1) . Gọi M ; 3 là trung điểm của AB và N 0; là điểm thuộc cạnh DC sao cho
2
4
CN 3DN . Viết phương trình đường tròn (T ) biết C có hoành độ dương.
Bài 4 (Nguyễn Thanh Tùng). Trong mặt phẳng tọa độ Oxy , cho tam giác ABC vuông tại A nội tiếp đường tròn (T )
1
và C (1; 0) . Biết tiếp tuyến của đường tròn (T ) tại B cắt AC tại E . Gọi F ; 2 là điểm thuộc đoạn BE và
2
3 5
J ; là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác AEF . Tìm tọa độ các đỉnh còn lại của tam giác ABC biết D (2;1)
4 4
thuộc đường tròn (T ) .
Bài 5 (Nguyễn Thanh Tùng). Trong mặt phẳng tọa độ Oxy , cho tam giác ABC có điểm B ( 1; 4) .
Gọi D, E (1; 2), N lần lượt là chân đường cao kẻ từ A , chân đường cao kẻ từ B của tam giác ABC và trung điểm
3 7
của cạnh AB . Biết I ; là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác DEN . Tìm tọa độ đỉnh C của tam giác ABC .
2 2
9 3
Bài 6 (Nguyễn Thanh Tùng). Trong mặt phẳng tọa độ Oxy , cho tam giác ABC với M ; là trung điểm của
2 2
đoạn BC và đường cao xuất phát từ đỉnh A có phương trình x 3 y 5 0 . Gọi E , F lần lượt là chân đường cao kẻ
từ đỉnh B , C của tam giác ABC . Tìm tọa độ đỉnh A , biết đường thẳng đi qua hai điểm E , F có phương trình
2x y 2 0 .
Tham gia khóa học các môn trên HOCMAI.VN sẽ giúp bạn tự tin đạt điểm số cao trong kì thi THPTQG sắp tới !
GV: THANH TÙNG
HOCMAI.VN
facebook.com/ThayTungToan
Bài 7 (Nguyễn Thanh Tùng). Trong mặt phẳng tọa độ Oxy , cho hình chữ nhật ABCD . Đường thẳng đi qua B
3 3 1
vuông góc với AC tại H có phương trình y 1 . Gọi M 2; , N ; lần lượt các điểm thuộc đoạn AH , DC
2 2 2
sao cho AM 3MH , DC 4 NC . Tìm tọa độ các đỉnh của hình chữ nhật ABCD .
Bài 8 (Nguyễn Thanh Tùng). Trong mặt phẳng tọa độ Oxy , cho tam giác ABC ngoại tiếp đường tròn tâm J (2;1) .
Biết đường cao xuất phát từ đỉnh A của tam giác ABC có phương trình 2 x y 10 0 và D (2; 4) là giao điểm thứ
hai của AJ với đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC . Tìm tọa độ các đỉnh của tam giác ABC biết B có hoành độ
âm và B thuộc đường thẳng có phương trình x y 7 0 .
LỜI GIẢI
Bài 1 (Nguyễn Thanh Tùng). Trong mặt phẳng tọa độ Oxy , cho hình bình hành ABCD có A( 2; 0) . Đường thẳng
2 6
có phương trình 3 x y 0 đi qua C và chỉ có một điểm chung C với hình bình hành. Gọi H ; , K lần lượt
5 5
24
là hình chiếu vuông góc của B, D lên . Diện tích hình thang BHKD bằng
. Tìm tọa độ các đỉnh còn lại của hình
5
bình hành ABCD biết đường thẳng BD đi qua điểm M ( 2; 6) và K có hoành độ dương.
Giải:
M(-2;6)
B(?)
A(-2;0)
Δ:3x+y=0
I
H(-2/5;6/5)
C(?)
D(?)
I'
A'
K
Gọi I là tâm của hình bình hành ABCD và A ', I ' lần lượt là hình chiếu vuông góc của A, I lên .
Khi đó II ' là đường trung bình trong cả hình thang BHKD và tam giác AA ' C .
6
Do đó ta có: BH DK 2 II ' AA ' d ( A, )
10
24
2.
( BH DK ).HK
2.S BHDK
8 10
Lúc đó S BHDK
HK
5
.
6
2
BH DK
5
10
2
Gọi K t; 3t với t 0 , khi đó : HK 2
2
128
6 128
2
t 3t
5
5
5
5
Tham gia khóa học các môn trên HOCMAI.VN sẽ giúp bạn tự tin đạt điểm số cao trong kì thi THPTQG sắp tới !
GV: THANH TÙNG
HOCMAI.VN
facebook.com/ThayTungToan
6
6 18
hoặc t 2 (loại) K ; .
5
5 5
Cách 1: Khi đó phương trình KD : x 3 y 12 0 và BH : x 3 y 4 0
5t 2 4t 12 0 t
3b 3d 8 b d
Gọi D(3d 12; d ) và B (3b 4; b) I
;
C 3b 3d 10; b d
2
2
B (3b 4; b)
Do C 3.(3b 3d 10) b d 0 d b 3
. Ta có
D (3b 3; b 3)
MB (3b 2; b 6)
MD (3b 5; b 9)
B (1;1)
Do M BD nên : (3b 2)(b 9) (b 6)( 3b 5) 48b 48 b 1
C (1; 3)
D (0; 4)
Vậy B ( 1;1), C (1; 3), D(0; 4) .
Cách 2: Trình bày trong bài giảng.
Bài 2 (Nguyễn Thanh Tùng). Trong mặt phẳng tọa độ Oxy , cho tam giác ABC vuông tại A ( AB AC ) . Trên cạnh
60 15
AB lấy điểm I sao cho AI AC . Đường tròn đường kính IB cắt BC tại M ; và cắt đường kéo dài CI tại
17 17
N (4; 1) . Tìm tọa độ các đỉnh của tam giác ABC biết A thuộc đường thẳng 2015 x 2016 y 0 .
Giải:
C
1
M
1
2
A
3
4
1
1
I
2
B
2
1
N
CMI
1800 ACMI nội tiếp đường tròn
Ta có CAI
I 450 I M
M
M
900
M
AMN 900 hay AM MN .
1
1
2
4
1
4
8
32 8
Ta có MN ; .(1; 4) , suy ra phương trình AM : x 4 y 0
17 17 17
x 4 y 0
Khi đó tọa độ điểm A là nghiệm của hệ:
x y 0 A(0; 0)
2015 x 2016 y 0
C
450 M 450 MI là phân giác của góc
Ta có M
AMN
2
1
3
900 BAC
ACBN nội tiếp đường tròn N
B
N
Mặt khác, BNC
1
1
2
Tham gia khóa học các môn trên HOCMAI.VN sẽ giúp bạn tự tin đạt điểm số cao trong kì thi THPTQG sắp tới !
GV: THANH TÙNG
HOCMAI.VN
facebook.com/ThayTungToan
, suy ra I là tâm của đường tròn nội tiếp tam giác AMN
Suy ra NI là phân giác của MNA
Phương trình AN : x 4 y 0 ; AM : x 4 y 0 và MN : 4 x y 15 0
x 4y
4 x y 15
3x 5 y 15 0
Phương trình phân giác của góc
AMN thỏa mãn:
17
17
5 x 3 y 15 0
Do A, N khác phía với MI nên phương trình MI : 5 x 3 y 15 0 BC : 3 x 5 y 15 0
x 4y
4 x y 15
x y 5 0
Phương trình phân giác NC của góc
ANM thỏa mãn:
17
17
x y 3 0
Do A, M khác phía so với NC nên NC có phương trình: x y 3 0
x y 3 0
x 0
Suy ra tọa độ điểm C là nghiệm của hệ:
C (0; 3)
3 x 5 y 15 0
y 3
Khi đó AB đi qua A(0; 0) vuông góc với AC nên có phương trình: y 0
y 0
x 5
Suy ra tọa độ điểm B là nghiệm của hệ
B (5; 0)
3 x 5 y 15 0
y 0
Vậy A(0;0), B (5;0), C (0;3) .
Chú ý:
Trong hình vẽ bài toán này, ta có thể khai thác thêm tính chất ED AN để sáng tạo ra các đề bài mới, với E là
giao điểm của AB và MN và D là giao điểm thứ hai của đường tròn đường kính IB với AN .
C
M
E
A
B
I
D
N
Bài 3 (Nguyễn Thanh Tùng). Trong mặt phẳng tọa độ Oxy , cho tứ giác ABCD nội tiếp đường tròn (T ) . Biết AC
5
3
vuông góc với BD tại E (1; 1) . Gọi M ; 3 là trung điểm của AB và N 0; là điểm thuộc cạnh DC sao cho
2
4
CN 3DN . Viết phương trình đường tròn (T ) biết C có hoành độ dương.
Giải
Tham gia khóa học các môn trên HOCMAI.VN sẽ giúp bạn tự tin đạt điểm số cao trong kì thi THPTQG sắp tới !
GV: THANH TÙNG
HOCMAI.VN
facebook.com/ThayTungToan
B
1
M
(T)
1
A
E
I
5
4
1
D
N
C
C
(cùng chắn cung AD ) (1)
Do ABCD nội tiếp đường tròn nên B
1
1
E
E
(2)
Ta có EM là trung tuyến của tam giác vuông AEB nên EMB cân tại M hay B
1
1
4
E
Từ (1) và (2), suy ra C
1
4
E
900 C
E
900 , suy ra ME DC .
Mặt khác, E
4
5
1
5
x 1 4t
3
Khi đó DC đi qua N 0; vuông góc với EM nên có phương trình: 3x 4 y 3 0
4
y 3t
1
3
Suy ra C ( 1 4t;3t ) (với t ) CN 1 4t ; 3t
4
4
1 4t 3 xD
1 4t
xD
1 4t
Ta có CN 3 ND 3
;1 t
3 D
3
3
4 3t 3 yD 4
yD 1 t
4t 2
Suy ra ED
; 2 t và EC 4t 2;3t 1
3
4t 2
Khi đó ED EC ED.EC 0
.(4t 2) (2 t ).(3t 1) 0
3
C (3;3)
2
5t 2 3t 2 0 t 1 hoặc t (loại), suy ra
5
D (1; 0)
A( a; 2a 3) CE
Khi đó phương trình CE : 2 x y 3 0 và DE : x 2 y 1 0 , suy ra
B ( 2b 1; b) DE
a 2b 1 5
a 0
A(0; 3)
Do M là trung điểm của AB nên
2a 3 b 6
b 3 B(5; 3)
Gọi I là tâm của đường tròn (T ) , khi đó:
Tham gia khóa học các môn trên HOCMAI.VN sẽ giúp bạn tự tin đạt điểm số cao trong kì thi THPTQG sắp tới !
GV: THANH TÙNG
HOCMAI.VN
facebook.com/ThayTungToan
5
x
IA IB
x ( y 3) ( x 5) ( y 3)
2 I 5 ; 1
IA IB ID 2
2
2
2
2
2
2 2
IA ID
x ( y 3) ( x 1) y
y 1
2
2
2
2
2
2
2
5
Bán kính của (T ) là: R IA
. Vậy đường tròn (T ) cần lập có phương trình:
2
2
2
5
1
25
.
x y
2
2
2
Bài 4 (Nguyễn Thanh Tùng). Trong mặt phẳng tọa độ Oxy , cho tam giác ABC vuông tại A nội tiếp đường tròn (T )
1
và C (1; 0) . Biết tiếp tuyến của đường tròn (T ) tại B cắt AC tại E . Gọi F ; 2 là điểm thuộc đoạn BE và
2
3 5
J ; là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác AEF . Tìm tọa độ các đỉnh còn lại của tam giác ABC biết D (2;1)
4 4
thuộc đường tròn (T ) .
Giải:
B
D
1
F
2
E
1
I
M
1
J
C
A
Gọi M là giao điểm của CF và đường tròn (T ) , lúc này ta sẽ chứng minh M cũng thuộc đường tròn ngoại tiếp tam
giác AEF hay ta sẽ đi chứng minh AEFM nội tiếp đường tròn tâm J . Thật vậy:
B
(cùng phụ với
M
(cùng chắn cung AC )
Ta có E
ACB ) và B
1
1
1
1
M
E
FMA
M
FMA
1800 , suy ra AEFM nội tiếp đường tròn tâm J (*)
Suy ra E
1
1
1
1
x 1 3t
Phương trình đường thẳng CF là:
M (1 3t; 4t )
y 4t
2
2
7
5 5
Khi đó từ (*), suy ra: JM JF JM JF 3t 4t 50t 2 41t 8 0
4
4 8
2
2
Tham gia khóa học các môn trên HOCMAI.VN sẽ giúp bạn tự tin đạt điểm số cao trong kì thi THPTQG sắp tới !
GV: THANH TÙNG
HOCMAI.VN
facebook.com/ThayTungToan
1 32
8
M 25 ; 25
t 25
1 32
M ;
1
25 25
t 1
M ;2 F
2
2
Ta có phương trình trung trực d1 của DC là : x y 2 0
phương trình trung trực d 2 của MC là: 3 x 4 y 1 0
Khi đó tọa độ tâm I của đường tròn (T ) ngoại tiếp tam giác ABC (hay ngoại tiếp tam giác MBC )
x y 2 0
x 1
là nghiệm của hệ:
I 1;1
3 x 4 y 1 0
y 1
Do ABC vuông tại A , suy ra I là trung điểm của BC , do đó B (1; 2)
Đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC và ngoại tiếp tam giác AEF lần lượt có phương trình:
3
5
3
x 2 y 2 2 x 2 y 1 0 và x 2 y 2 x y 0
2
2
2
Suy ra tọa độ điểm A là nghiệm của hệ:
1
x2 y2 2x 2 y 1 0
x
x 0
1 32
25
hoặc
A(0;1) hoặc A ; M (loại)
2
3
5
3
2
25 25
y 1
x y x y 0
y 32
2
2
2
25
Vậy A(0;1), B (1; 2) .
Bài 5 (Nguyễn Thanh Tùng). Trong mặt phẳng tọa độ Oxy , cho tam giác ABC có điểm B ( 1; 4) .
Gọi D, E (1; 2), N lần lượt là chân đường cao kẻ từ A , chân đường cao kẻ từ B của tam giác ABC và trung điểm
3 7
của cạnh AB . Biết I ; là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác DEN . Tìm tọa độ đỉnh C của tam giác ABC .
2 2
Giải:
BE có phương trình: x 1 , khi đó AC đi qua E ( 1; 2) vuông góc với BE
nên AC có phương trình: y 2
c 1
Gọi M là trung điểm của BC và gọi C (c; 2) AC M
;3
2
Tham gia khóa học các môn trên HOCMAI.VN sẽ giúp bạn tự tin đạt điểm số cao trong kì thi THPTQG sắp tới !
GV: THANH TÙNG
HOCMAI.VN
facebook.com/ThayTungToan
Lúc này ta sẽ chỉ ra M cũng thuộc đường tròn ngoại tiếp tam giác DEN hay ta sẽ chứng minh MEND là tứ
giác nội tiếp đường tròn. Thật vậy:
NEA
(vì NAE cân tại N ) và MNE
NEA
(vị trí so le - MN // AC )
Ta có NAE
MNE
(1)
NAE
Mặt khác: E , D cùng nhìn AB dưới một góc vuông nên ABDE nội tiếp đường tròn , khi đó:
(cùng bù với BDE
) (2)
EDM
BDE
NAE
Từ (1) và (2) suy ra : MNE = EDM , suy ra MEND nội tiếp đường tròn.
Khi đó ta có:
2
2
2
2
c 2 3
c 1
C (1; 2)
c2 1 1 3
IM IE R IM 2 IE 2
2 2 2 2
c 2 3 c 5 C (5; 2)
Vậy C (1; 2) hoặc C ( 5; 2) .
9 3
Bài 6 (Nguyễn Thanh Tùng). Trong mặt phẳng tọa độ Oxy , cho tam giác ABC với M ; là trung điểm của
2 2
đoạn BC và đường cao xuất phát từ đỉnh A có phương trình x 3 y 5 0 . Gọi E , F lần lượt là chân đường cao kẻ
từ đỉnh B , C của tam giác ABC . Tìm tọa độ đỉnh A , biết đường thẳng đi qua hai điểm E , F có phương trình
2x y 2 0 .
Giải
A(?)
Gọi N là trung điểm của AH với H là trực tâm của
AH
BC
ABC . Ta có: NE NF
và ME MF
,
2
2
suy ra MN EF . Suy ra MN có phương trình:
2x 4 y 3 0
Khi đó tọa độ điểm N là nghiệm của hệ :
2 x 4 y 3 0
11
7
11 7
và y N ;
x
2
2
2 2
x 3y 5 0
1
1
E
N
4
F
B
1
I ;1 là trung điểm của MN .
2
NEA và MCE lần lượt cân tại N và M
E
A1
1
E
900 NEM
900 (*)
E
A1 MCE
1
4
MCE
E
4
H
I
M
C
Gọi E (t ; 2t 2) EF khi đó từ :
2
t 2
E (2; 6)
125
2
1
(*) IE IM IE IM t 2t 1
t2 t 6 0
4
2
t 3 E (3; 4)
2
2
Tham gia khóa học các môn trên HOCMAI.VN sẽ giúp bạn tự tin đạt điểm số cao trong kì thi THPTQG sắp tới !
GV: THANH TÙNG
HOCMAI.VN
facebook.com/ThayTungToan
Đường cao xuất phát từ đỉnh A có phương trình x 3 y 5 0 nên gọi A(5 3a; a ) . Ta có
2
2
a 1
A(2;1)
21
7 125
NE NA NE NA 3a a
a 2 7a 6 0
2
2
2
a 6 A(13;6)
Vậy đáp số của bài toán là A(2;1) hoặc A( 13;6) .
2
2
Bài 7 (Nguyễn Thanh Tùng). Trong mặt phẳng tọa độ Oxy , cho hình chữ nhật ABCD . Đường thẳng đi qua B
3 3 1
vuông góc với AC tại H có phương trình y 1 . Gọi M 2; , N ; lần lượt các điểm thuộc đoạn AH , DC
2 2 2
sao cho AM 3MH , DC 4 NC . Tìm tọa độ các đỉnh của hình chữ nhật ABCD .
Giải:
A
B
M
1
H
1
D
N
C
AC đi qua M và vuông góc với BH nên có phương trình: x 2
x 2
Khi đó tọa độ điểm H là nghiệm của hệ
H (2;1) .
y 1
2 x A 3.(2 2)
xA 2
Mặt khác, ta có AM 3MH 3
A(2;3)
3
yA 3
2 y A 3. 1 2
HB 4 HB (1) ; Xét BNC , ta có: tan N
BC 4 BC 4 BC (2).
Xét MBH , ta có: tan M
1
1
MH
AH
NC CD
AB
HB AH
HB BC
Lại có: ABH ~ ACB
(3).
CB AB
AH AB
tan N
M
N
Từ (1), (2), (3) suy ra : tan M
1
1
1
1
Khi đó M , N cùng nhìn BC dưới các góc bằng nhau, suy ra MNCB là tứ giác nội tiếp
900 hay BM MN , suy ra phương trình BM : x 4 y 8 0 .
BMN
x 4 y 8 0
x 4
Tọa độ điểm B là nghiệm của hê:
B (4;1) .
y 1
y 1
Khi đó DC đi qua N song song với AB nên có phương trình: x y 2 0
x y 2 0
x 2
Suy ra tọa độ điểm C là nghiệm của hệ:
C (2; 0) .
x 2
y 0
Do ABCD là hình chữ nhật nên CD BA ( 2; 2) D(0; 2) . Vậy A(2;3), B (4;1), C (2; 0), D (0; 2).
Tham gia khóa học các môn trên HOCMAI.VN sẽ giúp bạn tự tin đạt điểm số cao trong kì thi THPTQG sắp tới !
GV: THANH TÙNG
HOCMAI.VN
facebook.com/ThayTungToan
Chú ý: Yếu tố vuông góc trong bài toán, cụ thể BM MN sẽ luôn được giữ nguyên nếu đề bài đảm bảo được
MH NC
tỉ số
k.
AH DC
Bài 8 (Nguyễn Thanh Tùng). Trong mặt phẳng tọa độ Oxy , cho tam giác ABC ngoại tiếp đường tròn tâm J (2;1) .
Biết đường cao xuất phát từ đỉnh A của tam giác ABC có phương trình 2 x y 10 0 và D (2; 4) là giao điểm thứ
hai của AJ với đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC . Tìm tọa độ các đỉnh của tam giác ABC biết B có hoành độ
âm và B thuộc đường thẳng có phương trình x y 7 0 .
Giải:
AJ đi qua J (2;1) và D (2; 4) nên
có phương trình: x 2 0
Khi đó tọa độ điểm A là nghiệm của hệ :
x 2 0
x 2
A(2; 6)
2 x y 10 0
y 6
Gọi E là giao điểm thứ hai của BJ với
đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC .
AmE EnC
Khi đó:
DqB
CpD
CpD
EnC
AmE DqB
(1)
hay ECD
AmE DqB
1
EBD 2 sd ECD
Mặt khác:
1 sd
DJB
AmE sd DqB
2
DJB
Từ (1) và (2) suy ra: EBD
(2)
DB DC (2*)
hay tam giác DBJ cân tại D , suy ra DB DJ (*) . Lại có
A1 A
2
Từ (*) & (2*) suy ra: DB DJ DC hay D là tâm của đường tròn ngoại tiếp tam giác JBC
Suy ra B, C nằm trên đường tròn tâm D (2; 4) bán kính DJ 5 có phương trình : ( x 2) 2 ( y 4) 2 25 .
Khi đó tọa độ điểm B là nghiệm của hệ:
( x 2)2 ( y 4)2 25
x 3
x 2
B (3; 4)
hoặc
y 4
y 9 B (2;9)
x y 7 0
Do B có hoành độ âm nên ta được B ( 3; 4)
BC đi qua B và vuông góc với đường thẳng 2 x y 10 0 nên có phương trình: x 2 y 5 0
( x 2)2 ( y 4)2 25
Khi đó tọa độ C là nghiệm của hệ :
x 2 y 5 0
Vậy A(2;6), B ( 3; 4), C (5; 0) .
x 3
x 5
C (3; 4) B
hoặc
y 4
y 0
C (5; 0)
Tham gia khóa học các môn trên HOCMAI.VN sẽ giúp bạn tự tin đạt điểm số cao trong kì thi THPTQG sắp tới !
GV: THANH TÙNG
HOCMAI.VN
facebook.com/ThayTungToan
CẢM ƠN CÁC BẠN ĐÃ ĐỌC TÀI LIỆU
GV: Nguyễn Thanh Tùng
Tham gia khóa học các môn trên HOCMAI.VN sẽ giúp bạn tự tin đạt điểm số cao trong kì thi THPTQG sắp tới !