Tải bản đầy đủ (.doc) (49 trang)

110 bai tap ve phep to do trong mat phang tsy

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (479.23 KB, 49 trang )

TUYN TP CC BI TP HèNH HC PHNG HAY NHT
( Ti liu ụn thi i hc )
Bi 1. Trong mt phng Oxy cho cỏc im A 1;0 , B 2; 4 , C 1; 4 , D 3;5 v ng

thng d : 3x y 5 0 . Tỡm im M trờn d sao cho hai tam giỏc MAB, MCD cú din tớch
bng nhau.
Gii
- M thuc d thi M(a;3a-5 )
uuu
r

x 1 y
4x 3y 4 0
3
4
uuur
x 1 y 4
CD 4;1 CD 17; CD :

x 4 y 17 0
4
1
4a 3 3a 5 4 13a 19
a 4 3a 5 17 3 11a

, h2

- Tớnh : h1 M , AB
5
5
17


17

- Mt khỏc : AB 3; 4 AB 5, AB :

- Nu din tich 2 tam giỏc bng nhau thỡ :
11
13a 19 3 11a
5. 13a 19
17. 3 11a
a

1
1
AB.h1 CD.h2


12

13a 19 11a 3
2
2
5
17

a 8

11 27
- Vy trờn d cú 2 im : M 1 ; , M 2 8;19
12 12




Bi 2. Cho hỡnh tam giỏc ABC cú din tớch bng 2. Bit A(1;0), B(0;2) v trung im I
ca AC nm trờn ng thng y = x. Tỡm to nh C
Gii
- Nu C nm trờn d : y=x thỡ A(a;a) do ú suy ra C(2a-1;2a).
- Ta cú : d B, d

02

2.
2
1
4

- Theo gi thit : S AC.d B, d 2 AC
2
2

2a 2

2

2a 0

2

1 3
a


2
2
2

8 8a 8a 4 2 a 2 a 1 0
1 3
a


2

1 3 1 3
1 3 1 3
;
,
C
- Vy ta cú 2 im C : C1


2
2
2 ; 2

2




Bi 3. Trong mặt phẳng tọa độ Oxy cho tam giác ABC, với A(1;1) , B( 2; 5)
, đỉnh C nằm trên đờng thẳng x 4 0 , và trọng tâm G của tam giác

nằm trên đờng thẳng 2 x 3 y 6 0 . Tính diện tích tam giác ABC.
Gii
AB 5

uuu
r

- Ta C cú dng : C(4;a) , AB 3; 4
x 1 y 1

4x 3 y 7 0
AB :
3
4

x x x

1 2 4
xG A B C
x
1



G
3
3

- Theo tớnh chỏt trng tõm ;
y y A yB yC

y 1 5 a a 6
G
G

3
3
3


Chuyên đề : HÌNH HỌC PHẲNG
�a  6 �
� 6  0 � a  2 .
�3 �
4.4  3.2  7
1
1
15
 3 � S ABC  AB.d  C , AB   5.3 
- Vậy M(4;2) và d  C , AB  
(đvdt)
2
2
2
16  9

- Do G nằm trên : 2x-3y+6=0 , cho nên : � 2.1  3 �

Bài 4.

Trong mÆt ph¼ng täa ®é Oxy cho tam gi¸c ABC, víi


A(2; 1) , B (1; 2) , träng t©m G cña tam gi¸c n»m trªn ®êng th¼ng
x  y  2 0 . T×m täa ®é ®Ønh C biÕt diÖn tÝch tam gi¸c ABC b»ng 13,5

.
Giải.
- Ta có : M là trung điểm của AB thì
�3


1�

A(2;1)

M � ;  �. Gọi C(a;b) , theo tính chất
2 2


a3

xG 


3
trọng tam tam giác : �
�y  b  3
�G
3

M()


G

d:x+y-2=0
C

B(1;-2)

- Do G nằm trên d :

a 3 b3

 2  0 � a  b  6  1
3
3
uuu
r
3a  b  5
x  2 y 1

� 3 x  y  5  0 � h  C , AB  
- Ta có : AB   1;3 �  AB  :
1
3
10
2a  b  5 2a  b  5
1
1

 13,5

- Từ giả thiết : S ABC  AB.h  C , AB   10.
2
2
2
10
2a  b  5  27
2a  b  32


� 2a  b  5  27 � �
��
2a  b  5  27
2a  b  22



- Kết hợp với (1) ta có 2 hệ :

20

b



ab  6

a b  6




3






2a  b  32
3a  38
38



�38 20 �

a
��
��
��
� C1 � ;  �
, C2  6;12 



3
3
3
ab  6
a b  6










b  12


2
a

b


22
3
a


18






a  6




Bài 5. Trong mặt phẳng oxy cho ABC có A(2;1) . Đường cao qua đỉnh B có phương
trình x- 3y - 7 = 0 .Đường trung tuyến qua đỉnh C có phương trình : x + y +1 = 0 . Xác
định tọa độ B và C . Tính diện tích ABC .
Giải
- Đường thẳng (AC) qua A(2;1) và vuông
B
góc với đường cao kẻ qua B , nên có véc tơ
chỉ phương
x+y+1=0
r
�x  2  t
n   1; 3 �  AC  : �
 t �R 
�y  1  3t

M
C
A(2;1)
x-3y-7=0

Trang 2


Chuyên đề : HÌNH HỌC PHẲNG
�x  2  t

- Tọa độ C là giao của (AC) với đường trung tuyến kẻ qua C : � �y  1  3t

�x  y  1  0


Giải ta được : t=2 và C(4;-5). Vì B nằm trên đường cao kẻ qua B suy ra B(3a+7;a) . M là
�3a  9 a  1 �
;
�.
2 �
� 2

trung điểm của AB � M �

- Mặt khác M nằm trên đường trung tuyến kẻ qua C :

3a  9 a  1

 1  0 � a  3 � B  1; 2 
2
2
uuu
r
12
x  2 y 1

� 3x  y  5  0, h  C; AB  
- Ta có : AB   1; 3 � AB  10,  AB  :
1
3
10
1

1
12
 6 (đvdt).
- Vậy : S ABC  AB.h  C , AB   10.
2
2
10


Bài 6. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy , cho tam giác ABC biết A(5; 2). Phương
trình đường trung trực cạnh BC, đường trung tuyến CC’ lần lượt là x + y – 6 = 0 và 2x – y +
3 = 0. Tìm tọa độ các đỉnh của tam giác ABC
Giải
�a  5 b  2 �
;
�. M nằm trên
2 �
�2

- Gọi B(a;b) suy ra M �

trung tuyến nên : 2a-b+14=0 (1).
- B,B đối xứng nhau qua đường trung trực cho
�x  a  t
 t �R  .
nên :  BC  : �
�y  b  t

A(5;2)
2x-y+3=0

M

Từ đó suy ra tọa độ N :

� 6a b
B
t

2
�x  a  t


� 3a  b  6
� �x 
�y  b  t
2
�x  y  6  0 �

� 6ba
�y 
2

�3a  b  6 6  b  a �
� N�
;
. Cho nên ta có tọa độ C(2a-b-6;6-a )

2
� 2



N
C

x+y-6=0

- Do C nằm trên đường trung tuyến : 5a-2b-9=0 (2)
2a  b  14  0
a  37


��
� B  37;88  , C   20; 31
5a  2b  9  0
b  88



- Từ (1) và (2) : � �

Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy cho hai đường thẳng  : x  3 y  8  0 ,
 ' :3 x  4 y  10  0 và điểm A(-2 ; 1). Viết phương trình đường tròn có tâm thuộc đường
thẳng  , đi qua điểm A và tiếp xúc với đường thẳng  ’.
Giải
Bài 7.

�x  2  3t
� I  2  3t ; 2  t 
�y  2  t


- Gọi tâm đường tròn là I , do I thuộc  : �
- A thuộc đường tròn � IA 

 3t 

2

  3  t   R (1)
2

Trang 3


Chuyên đề : HÌNH HỌC PHẲNG
3  2  3t   4  t  2   10
13t  12
- Đường tròn tiếp xúc với  ' �
R�
 R . (2)
5
5
13t  12
2
2
2
2
2
� 25 �
  13t  12 
- Từ (1) và (2) :  3t    3  t  

�3t    3  t  �

5

Bài 8. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy cho đường tròn hai đường tròn
(C ) : x 2  y 2 – 2 x – 2 y  1  0, (C ') : x 2  y 2  4 x – 5  0 cùng đi qua M(1; 0). Viết
phương trình đường thẳng qua M cắt hai đường tròn (C ), (C ') lần lượt tại A, B sao cho
MA= 2MB
Giải
* Cách 1.
r

�x  1  at
�y  bt

- Gọi d là đường thẳng qua M có véc tơ chỉ phương u   a; b  � d : �
- Đường tròn  C1  : I1  1;1 , R1  1.  C2  : I 2  2;0  , R2  3 , suy ra :

 C1  :  x  1

2

  y  1  1,  C2  :  x  2   y 2  9
2

2

t 0�M

� 2ab

2b 2 �


A
1

;
- Nếu d cắt  C1  tại A : �  a  b  t  2bt  0 � �
2b
� 2
2
2
2 �
t 2
� a b a b �
2
� a b
t 0�M

� 6a 2
6ab �
2
2
2


B
1 2
; 2
- Nếu d cắt  C2  tại B : �  a  b  t  6at  0 � �

6a


2
a  b2 �
t 2
� a b
2
� a b
2
2
- Theo giả thiết : MA=2MB � MA  4MB  *
2

2

2

2
2
2
2
2
� 6a 2 � � 6ab ��
� 2ab � � 2b � �
- Ta có : � 2 2 � � 2 2 � 4 �
�2
� �
��
a  b 2 � �a 2  b 2 ��

�a  b � �a  b � �



2
2
b  6a � d : 6 x  y  6  0

4b
36a
� 2
 4. 2
� b 2  36a 2 � �
2
2
b  6a � d : 6 x  y  6  0
a b
a b


* Cách 2.
1
2

- Sử dụng phép vị tự tâm I tỉ số vị tự k=  . ( Học sinh tự làm )
Bài 9. Trong mặt phẳng với hệ toạ độ Oxy, hãy viết phương trình các cạnh của tam giác
ABC biết trực tâm H (1;0) , chân đường cao hạ từ đỉnh B là K (0; 2) , trung điểm cạnh AB là
M (3;1) .
Giải
- Theo tính chất đường cao : HK vuông góc với AC

cho
nên (AC) qua K(0;2) có véc tơ pháp tuyến
uuur
KH   1; 2  �  AC  : x  2  y  2   0 � x  2 y  4  0 .
A
K(0;2
- B nằm u
trên
(BH)
qua
H(1;0)


véc

chỉ
uur
)
M(3;1) H(1;0)
phương KH   1; 2  � B  1  t ; 2t  .
- M(3;1) là trung điểm của AB cho nên A(5-t;2+2t).
- Mặt khác A thuộc (AC) cho nên : 5-t-2(2+2t)+4=0 ,
B
C
suy ra t=1 . Do đó A(4;4),B(2;-2)
- uVì
C thuộc (AC) suy
ra C(2t;2+t) ,
uur
uuur

BC   2t  2; 4  t  , HA   3; 4  . Theo tính chất đường cao kẻ từ A :
Trang 4


Chuyên
uuur uuđề
ur : HÌNH HỌC PHẲNG
� HA.BC  0 � 3  2t  2   4  4  t   0 � t  1 . Vậy : C(-2;1).
uuu
r
r
x4 y4

- (AB) qua A(4;4) có véc tơ chỉ phương BA   2;6  // u   1;3 �  AB  :
1
3
� 3x  y  8  0
uuur
- (BC) qua B(2;-2) có véc tơ pháp tuyến HA   3; 4  �  BC  : 3  x  2   4  y  2   0
� 3x  4 y  2  0 .

Bài 10.

Trong hệ tọa độ Oxy, cho hai đường tròn có phương trình
 C1  : x  y 2  4 y  5  0 và  C2  : x 2  y 2  6 x  8 y  16  0. Lập phương trình tiếp tuyến
2

chung của  C1  và  C2  .

Giải

- Ta có :

 C1  : x 2   y  2 

 C2  :  x  3    y  4   9 � I 2  3; 4  , R2  3
- Nhận xét : I1 I 2  9  4  13  3  3  6 �  C1  không cắt  C2 
- Gọi d : ax+by+c =0 ( a 2  b 2 �0 ) là tiếp tuyến chung , thế thì : d  I1 , d   R1 , d  I 2 , d   R2
2

 9 � I1  0; 2  , R1  3,

2

2

� 2b  c
 3  1
� 2
3a  4b  c  2b  c
2b  c
3a  4b  c

� a  b2
��


� 2b  c  3a  4b  c � �
3a  4b  c  2b  c
a 2  b2
a 2  b2


�3a  4b  c  3  2 
� a 2  b2

a  2b

2
��
. Mặt khác từ (1) :  2b  c   9  a 2  b 2  �
3a  2b  2c  0


- Trường hợp : a=2b thay vào (1) :

 2b  c 

2

 9  4b 2  b 2 

� 2b  3 5c
b

4
2
2
2
2
2
� 41b  4bc  c  0. 'b  4c  41c  45c � �

� 23 5 c

b

4





- Do đó ta có hai đường thẳng cần tìm :

 2  3 5  x   2  3 5  y 1  0 � 2 2  3 5 x  2  3 5 y  4  0

 

2
4
 2  3 5  x   2  3 5  y 1  0 � 2 2  3 5 x  2  3 5 y  4  0
d :

 

2
4
d1 :

1

2b  3a

2b 
2b  3a
2
- Trường hợp : c 
, thay vào (1) :
 3 � 2b  a  a 2  b 2
2
2
2
a b
a

b  0, a  2c
b  0 �c  


2
2
2
2
2
�  2b  a   a  b � 3b  4ab  0 � �
� � 4a

4
a
a
b
, a  6c


b
�c  
� 3
� 3
6
- Vậy có 2 đường thẳng : d3 : 2 x  1  0 , d 4 : 6 x  8 y  1  0

Bài 11. Trong hệ tọa độ Oxy, hãy viết phương trình hyperbol (H) dạng chính tắc biết rằng
(H) tiếp xúc với đường thẳng d : x  y  2  0 tại điểm A có hoành độ bằng 4.
Giải
Trang 5


Chuyên đề : HÌNH HỌC PHẲNG

- Do A thuộc d : A(4;2)
- Giả sử (H) :

x2 y 2
16 4
 2  1 * � A � H  � 2  2  1 1
2
a
b
a b

- Mặt khác do d tiếp xúc với (H) thì hệ sau có 12 nghiệm bằng nhau :

2



b 2  a 2  x 2  4a 2 x  4a 2  a 2 b 2  0

b 2 x 2  a 2 y 2  a 2b 2
b 2 x 2  a 2  x  2   a 2b 2



��
��
��
�y  x  2
�y  x  2
�y  x  2
4
2
2
2
2 2
2 2
2 4
4 2
�  'a  4a   b  a   4a  a b   4a b  a b  a b � a 2b 2  4  b 2  a 2   0 � a 2  b 2  4




16b 2  4a 2  a 2b 2
b 4  8b 2  16  0
b2  4

x2 y 2



H
:

1
 
- Kết hợp với (1) : � 2 2
�2
�2
8
4
a  b2  4
a 8
�a  b  4



Bài 12. Trong mặt phẳng toạ độ Oxy, cho hình chữ nhật ABCD có phương trình đường
thẳng AB: x – 2y + 1 = 0, phương trình đường thẳng BD: x – 7y + 14 = 0, đường thẳng AC
đi qua M(2; 1). Tìm toạ độ các đỉnh của hình chữ nhật
Giải
- Dễ nhận thấy B là giao của BD với
AB cho nên tọa dộ B là nghiệm của
x-2y+1=0
�x  2 y  1  0
�21 13 �
� B� ; �

hệ : �
�5 5 �
�x  7 y  14  0

- Đường thẳng (BC) qua B(7;3) và
vuông góc với (AB) cho nên có véc
tơ chỉ phương:

B

A

I

D

C

x-7y+14=0
M(2;1)

� 21
x  t
r

� 5
u   1; 2  �  BC  : �
�y  13  2t
� 5
- Ta có : R  AC , BD   R BIC  2R ABD  2  2R  AB, BD 

uu
r uu
r
uu
r
ur
n1.n2
1  14
15
3


- (AB) có n1   1; 2  , (BD) có n2   1; 7  � cos = ur uur 
5 50 5 10
10
n1 n2
r

- Gọi (AC) có n   a, b  � cos  AC,BD   cos2 =

a-7b

4
�9 �
 2 cos 2   1  2 � � 1 
10 �
5

50 a 2  b 2


- Do đó : � 5 a  7b  4 50 a 2  b 2 �  a  7b   32  a 2  b 2  � 31a 2  14ab  17b 2  0
2

17
17

a   b �  AC  :   x  2    y  1  0 � 17 x  31y  3  0

31
31
- Suy ra : �
a  b �  AC  : x  2  y  1  0 � x  y  3  0

� 21
�x  5  t

7
14 5 �
� 13

- (AC) cắt (BC) tại C � �y   2t � t  � C � ; �
15
�3 3 �
� 5
�x  y  3  0


�x  2 y  1  0
�x  7
��

� A  7; 4 
- (AC) cắt (AB) tại A : � �
�x  y  3  0
�y  4

Trang 6


Chuyên đề : HÌNH HỌC PHẲNG
�x  7  t
�y  4  2t

- (AD) vuông góc với (AB) đồng thời qua A(7;4) suy ra (AD) : �
�x  7  t
7

�98 46 �
� t  � D� ; �
- (AD) cắt (BD) tại D : �y  4  2t
15
�15 15 �
�x  7 y  14  0


- Trường hợp (AC) : 17x-31y-3=0 các em làm tương tự .
Bài 13. Trong mặt phẳng toạ độ Oxy cho tam giác ABC, có điểm A(2; 3), trọng tâm G(2;
0). Hai đỉnh B và C lần lượt nằm trên hai đường thẳng d1: x + y + 5 = 0 và d2: x + 2y – 7 =
0. Viết phương trình đường tròn có tâm C và tiếp xúc với đường thẳng BG
Giải
�x  t

, C thuộc d'
�y  5  t
�x  7  2m
cho nên C: �
.
�y  m

- B thuộc d suy ra B : �

A(2;3)
x+2y-7=0
G(2;0)

- Theo tính chất trọng tâm :

 t  2m  9 

mt 2
0
3
3
mt  2
m 1


��
- Ta có hệ : �
t  2 m  3 �
t  1


� xG 

 2, yG 

B
x+y+5=0

C

M

r

- Vậy : B(-1;-4) và C(5;1) . Đường thẳng (BG) qua G(2;0) có véc tơ chỉ phương u   3; 4  ,
20  15  8 13
x2 y
 � 4 x  3 y  8  0 � d  C; BG  
 R
3
4
5
5
13
169
2
2
- Vậy đường tròn có tâm C(5;1) và có bán kính R= �  C  :  x  5    y  1 
5
25


cho nên (BG):

Bài 14. Tam giác cân ABC có đáy BC nằm trên đường thẳng : 2x – 5y + 1 = 0, cạnh bên
AB nằm trên đường thẳng : 12x – y – 23 = 0 . Viết phương trình đường thẳng AC biết rằng
nó đi qua điểm (3;1)
Giải
2x  5 y 1  0

12 x  y  23  0


- Đường (AB) cắt (BC) tại B �

A

12x-y-23=0

Suy ra : B(2;-1). . (AB) có hệ số góc k=12, đường
thẳng (BC) có hệ số góc k'=

2
, do đó ta có :
5

M(3;1)
H

2
12 
B

C
5 2
2x-5y+1=0
tan B 
. Gọi (AC) có hệ số góc là m thì
2
1  12.
5
2
m
2  5m
5

ta có : tan C 
. Vì tam giác ABC cân tại A cho nên tanB=tanC, hay ta có :
2m
5

2
m
1
5
8

2  5m  4m  10
m

2  5m

 2 � 2  5m  2 2 m  5 � �


9

2  5m  4m  10
5  2m

m  12


Trang 7


Chuyên đề : HÌNH HỌC PHẲNG
9
9
- Trường hợp : m   �  AC  : y    x  3  1 � 9 x  8 y  35  0
8
8

- Trường hợp : m=12 suy ra (AC): y=12(x-3)+1 hay (AC): 12x-y-25=0 ( loại vì nó //AB ).
- Vậy (AC) : 9x+8y-35=0 .
Bài 15. Viết phương trình tiếp tuyến chung của hai đường tròn :
(C1) : (x - 5)2 + (y + 12)2 = 225 và (C2) : (x – 1)2 + ( y – 2)2 = 25
Giải : .
- Ta có (C) với tâm I(5;-12) ,R=15. (C') có J(1;2) và R'=5. Gọi d là tiếp tuyến chung có
phương trình : ax+by+c=0 ( a 2  b 2 �0 ).
- Khi đó ta có : h  I , d  

5a  12b  c


a  2b  c

 5  2
a 2  b2
5a  12b  c  3a  6b  3c

- Từ (1) và (2) suy ra : 5a  12b  c  3 a  2b  c � �
5a  12b  c  3a  6b  3c

a  9b  c



. Thay vào (1) : a  2b  c  5 a 2  b 2 ta có hai trường hợp :
3

2a  b  c

2
2
- Trường hợp : c=a-9b thay vào (1) :  2a  7b   25  a 2  b2  � 21a 2  28ab  24b 2  0
a 2  b2

 15  1 , h  J , d  

� 14  10 7

14  10 7 �
175  10 7
a

� d :�
x

y

0


� 21

21
21



Suy ra : �

14  10 7
14  10 7 �
175  10 7

a
� d :�
x

y

0

� 21



21
21



3
2
- Trường hợp : c  2a  b �  1 :  7b  2a   100  a 2  b2  � 96a 2  28ab  51b 2  0 . Vô
2
nghiệm . ( Phù hợp vì : IJ  16  196  212  R  R '  5  15  20  400 . Hai đường tròn

cắt nhau ) .
Bài 16. Trong mặt phẳng với hệ toạ độ Oxy, cho đường tròn (C) : x 2  y 2  2x  8y  8  0 .
Viết phương trình đường thẳng song song với đường thẳng d: 3x+y-2=0 và cắt đường tròn
theo một dây cung có độ dài bằng 6.
Giải
- Đường thẳng d' song song với d : 3x+y+m=0
B
3  4  m m  1

5
5
2
�AB �
2
2
- Xét tam giác vuông IHB : IH  IB  � � 25  9  16
�4 �


- IH là khoảng cách từ I đến d' : IH 

Trang 8

H

A
I(-1;4)


Chuyên đề : HÌNH HỌC PHẲNG
2
m  19 � d ' : 3 x  y  19  0
m  1



 16 � m  1  20 � �
m  21 � d ' : 3 x  y  21  0
25


Bài 17. Viết phương trình các cạnh của tam
giác ABC biết B(2; -1), đường cao và đường
phân giác trong qua đỉnh A, C lần lượt là : (d1) :
3x – 4y + 27 = 0 và (d2) : x + 2y– 5=0
Giải
- Đường thẳng (BC) qua B(2;-1) và vuông góc


A
K
x+2y-5=0

�x  2  3t
B(2;-1)
với (AH) suy ra (BC): �
, hay :
y


1

4
t

r
x  2 y 1


� 4 x  3 y  7  0  n   4;3
3
4
�x  2  3t

- (BC) cắt (CK) tại C : � �y  1  4t � t  1 � C  1;3
�x  2 y  5  0

r
- (AC) qua C(-1;3) có véc tơ pháp tuyến n   a; b 


H
3x-4y+27=0

Suy ra (AC): a(x+1)+b(y-3)=0 (*). Gọi   R KCB  R KCA � cos =
- Tương tự : cos =

a+2b



a+2b



C

46
10
2


5 16  9 5 5
5

2
2
�  a  2b   4  a 2  b 2 
5


5 a 2  b2
5 a 2  b2
a  0 � b  y  3  0 � y  3  0

2

� 3a  4ab  0 �
4b
4

a
�  x  1   y  3  0 � 4 x  3 y  5  0
� 3
3

�y  3



�y  3  0
�x  5



3
x

4
y


27

0

31 582 �

31 � A  5;3 , A  �

��
 ;
- (AC) cắt (AH) tại A : �
1
2


x




4x  3y  5  0
� 25 25 �


25






3 x  4 y  27  0


�y  582

� 25


- Lập (AB) qua B(2;-1) và 2 điểm A tìm được ở trên . ( học sinh tự lập ).
Bài 18. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Đềcác vuông góc Oxy , xét tam giác ABC vuông
tại A, phương trình đường thẳng BC là : 3 x – y - 3 = 0, các đỉnh A và B thuộc trục
hoành và bán kính đường tròn nội tiếptam giác ABC bằng 2 . Tìm tọa độ trọng tâm G của
tam giác ABC .
Giải
- Đường thẳng (BC) cắt Ox tại B : Cho y=0 suy ra x=1 , B(1;0) . Gọi A(a;0) thuộc Ox là
đỉnh của góc vuông ( a khác 1 ).. Đường thẳng x=a cắt (BC) tại C : a; 3  a  1 .





2
2
2
- Độ dài các cạnh : AB  a  1 , AC  3 a  1 � BC  AB  AC � BC  2 a  1






- Chu vi tam giác : 2p= a  1  3 a  1  2 a  1  3  3 a  1 � p 

 3  3  a 1
2

Trang 9


Chuyên đề : HÌNH HỌC PHẲNG
S
1
1
3
2
- Ta có : S=pr suy ra p= .(*) Nhưng S= AB. AC  a  1 3 a  1 
 a  1 . Cho nên
r
2
2
2

a  3 2 3
1
3
2
3 3  1 a 1 
 a  1 � a  1  2 3  1 � �
(*) trở thành :
2
4

a  1  2 3






- Trọng tâm G :










2 3  2 3 1 7  4 3
2a  1

�xG 
x


G

�7  4 3 2 3  6 �
3



3
3
��
��
� G1 �
� 3 ; 3 �

3
a

1


3 22 3


�y 

2
3

6

�G
�yG 
3

3
3



2 1  2 3  1
2a  1

1 4 3
�xG 
x


G

� 1 4 3 2 3  6 �
3


3
3
��
��
� G2 �

� 3 ; 
3 �
3
a

1



3 2  2 3


�y 

2 36
G
y





G
3

3
3















Bài 19. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy. Cho đường tròn (C) : x 2  y 2  4 x  2 y  1  0
và đường thẳng d : x  y  1  0 . Tìm những điểm M thuộc đường thẳng d sao cho từ điểm
M kẻ được đến (C) hai tiếp tuyến hợp với nhau góc 900
Giải
- M thuộc d suy ra M(t;-1-t). . Nếu 2 tiếp tuyến vuông góc
với nhau thì MAIB là hình vuông ( A,B là 2 tiếp điểm ).
Do đó AB=MI= IA 2 =R 2 = 6 2  2 3 .

 2 t

- Ta có : MI 

2

A

  2  t   2t 2  8  2 3
2

- Do đó :






t   2 � M 1  2; 2  1
2t  8  12 � t  2 � �

.

t

2

M
2;

2

1
2

2

2





M
x+y+1=0

* Chú ý : Ta còn cách khác
- Gọi d' là đường thẳng qua M có hệ số góc k suy ra d' có
phương trình : y=k(x-t)-t-1, hay : kx-y-kt-t-1=0 (1) .
- Nếu d' là tiếp tuyến của (C) kẻ từ M thì d(I;d')=R �


I(2;1)

2k  kt  t  2
1 k 2

B

 6

2
2
2
2
��
 2  t  k  t  2�

�  6  1  k  �  t  4t  2  k  2  t  2   2  t  k   t  4t  2   0
2



t 2  4t  2 �0


2
2
2
- Từ giả thiết ta có điều kiện : � � '   4  t    t  2  4t   t  2  4t   0
�2
�t  4t  2  1


�t 2  4t  2

t �2 � 6
1


k1  k2  �


2
2
2 � k1; k2 � M
- � � '  t  19  t   0 � t  � 2 � �
�2

k1k2  1

t 2


Trang 10


Chuyên đề : HÌNH HỌC PHẲNG

Bài 20.
Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy. Cho elip (E) : x 2  4 y 2  4  0 .Tìm những
điểm N trên elip (E) sao cho : F1 Nˆ F2 600 ( F1 , F2 là hai tiêu điểm của elip (E) )
Giải

x2
 y 2  1 � a 2  4, b 2  1 � c 2  3 � c  3
- (E) :
4
�x02  4 y02  4

3
3

x0 ; MF2  2 
x0 . Xét tam giác F1MF2 theo hệ thức
- Gọi N  x0 ; y0  � E  � �MF1  2 
2
2

�F1 F2  2 3


hàm số cos :  F1F2   MF12  MF22  2MF1MF2 cos600 �
2

2

2



3 � �
3 � �
3 �

3 �
� 2 3 �
2

x

2

x

2

x
2







0
0
0
� 2
� � 2
� � 2

� 2 x0 �



� �
� �




4 2
1

x0  
y



0

3
32
1
� 3 2� 9 2
3
3
� 12  8  x02  �
4  x0 �� x0  8 � x02 
��
� y02  � �
1
2
9

9
� 4 2
� 4 � 4

y0 
x0 


� 3
3

�4 2 1 � �4 2 1 � �4 2 1 � �4 2 1 �
, N2 �
; �
, N3 �
; �
, N4 �
; �
- Như vậy ta tìm được 4 điểm : N1 �
� 3 ; 3 �






3�

� � 3 3� �3
� � 3 3�

Bài 21. Trong mặt phẳng tọa độ Oxy cho điểm A(1;1) và đường thẳng  : 2x + 3y + 4 =0
Tìm tọa độ điểm B thuộc đường thẳng  sao cho đường thẳng AB và  hợp với nhau góc





2

450.
Giải
r
- Gọi d là đường thẳng qua A(1;1) có véc tơ pháp tuyến n   a; b  thì d có phương trình
uu
r

dạng : a(x-1)+b(y-1)=0 (*). Ta có n   2;3 .
- Theo giả thiết : cos  d,  

2a  3b

 cos450 

1
2
� 2  2a  3b   13  a 2  b 2 
2

13 a 2  b 2
1

1

a   b � d :   x  1   y  1  0 � x  5 y  4  0
2
2

5
5
� 5a  24 ab  5b  0 �

a  5b � d : 5  x  1   y  1  0 � 5 x  y  6  0


- Vậy B là giao của d với  cho nên :

5x  y  6  0
�x  5 y  4  0
� 32 4 � �
�22 32 �
� B1 �
� B1 �
 ; �
, B2 : �
� B2 � ;  �
2x  3y  4  0
2x  3y  4  0
� 13 13 � �
�13 13 �



Bài 22.

Trong mặt phẳng với hệ trục toạ độ Oxy cho cho hai đường thẳng
d 1 : 2 x  y  5 0 .
d2: 3x +6y – 7 = 0. Lập phương trình đường thẳng đi qua điểm P( 2;
-1) sao cho đường thẳng đó cắt hai đường thẳng d1
và d2 tạo ra một tam giác cân có đỉnh là giao điểm
của hai đường thẳng d1, d2.
d:2x-y+5=0
Giải
- Trước hết lập phương trình 2 đường phân giác
tạo bởi 2 đường thẳng cắt nhau :
Trang 11

d':3x+6y-7=0

P(2;-1)


Chuyên đề : HÌNH HỌC PHẲNG
3x  6 y  7
2x  y  5


� 3 5
9x  3y  8  0

5
��
��

3x  6 y  7 2 x  y  5
3 x  9 y  22  0



� 3 5
5


- Lập đường thẳng 1 qua P(2;-1) và vuông góc với tiếp tuyến : 9x+3y+8=0 .
� 1 :

x  2 y 1

� x  3y  5  0
9
3

- Lập  2 qua P(2;-1) và vuông góc với : 3x-9y+22=0 �  2 :
Bài 23.

x  2 y 1

� 3x  y  5  0
3
9

Trong mặt phẳng với hệ trục toạ độ Oxy cho Hypebol (H) có phương trình:

x2 y2


1. Viết phương trình chính tắc của elip (E) có tiêu điểm trùng với tiêu điểm của
16 9

(H) và ngoại tiếp hình chữ nhật cơ sở của (H).
Giải
2
2
2
- (H) có a  16, b  9 � c  25 � c  5 � F1  5;0  , F2  5;0  . Và hình chữ nhật cơ sở của (H)

có các đỉnh :  4; 3 ,  4;3 ,  4; 3 ,  4;3 .
- Giả sử (E) có :

x2 y 2

 1 . Nếu (E) có tiêu điểm trùng với tiêu điểm của (H) thì ta có
a 2 b2

2
2
2
phương trình : c  a  b  25  1
2
- (E) đi qua các điểm có hoành độ x 2  16 và tung độ y  9 �

- Từ (1) và (2) suy ra : a 2  40, b 2  15 �  E  :
Bài 24.

16 9

  1  2
a2 b2

x2 y2

1
40 15

Trong mặt phẳng với hệ toạ độ Oxy, cho đường tròn (C) có phương trình:

x 2  y 2  4 3x  4  0 Tia Oy cắt (C) tại A. Lập phương trình đường tròn (C’), bán kính R’ =

2 và tiếp xúc ngoài với (C) tại A
Giải
- (C) có I( 2 3;0 ), R= 4 . Gọi J là tâm đường tròn cần tìm :
J(a;b) �  C ' :  x  a    y  b   4
2

2

y

-Do (C) và (') tiếp xúc ngoài với nhau cho nên khoảng cách
IJ =R+R' �

 a  2 3

2

 b 2  4  2  6 � a 2  4 3a  b 2  28


I(-2;0)

- Vì A(0;2) là tiếp điểm cho nên :  0  a    2  b   4  2 
2



A(0;2
)

2



�a  2 3 2  b 2  36

a 2  4 3a  b 2  24



- Do đó ta có hệ : �
�2
2
2
a  4b  b 2  0


a


2

b

4








2

- Giải hệ tìm được : b=3 và a= 3 �  C '  : x  3   y  3   4 .
2

* Chú ý : Ta có cách giải khác .
- Gọi H là hình chiếu vuông góc của J trên Ox suy ra OH bằng a và JH bằng b
Trang 12

x


Chuyên đề : HÌNH HỌC PHẲNG

- Xét các tam giác đồng dạng : IOA và IHJ suy ra :

IA IO OA

4
2 3
2


� 

IJ IH HJ
6 a2 3 b

- Từ tỷ số trên ta tìm được : b=3 và a= 3 .
Bài 25. Trong mặt phẳng với hệ toạ độ Oxy, cho hình chữ nhật ABCD có cạnh AB: x -2y
-1 =0, đường chéo BD: x- 7y +14 = 0 và đường chéo AC đi qua điểm M(2;1). Tìm toạ độ
các đỉnh của hình chữ nhật
Giải
- Hình vẽ : ( Như bài 12 ).
�x  2 y  1  0
� B  7;3 .
�x  7 y  14  0

- Tìm tọa độ B là nghiệm của hệ : �

uuur

�x  7  t
�y  3  2t

- Đường thẳng (BC) qua B(7;3) và   AB  � uBC   1; 2  �  BC  : �
1
� 2 x  y  17  0 � k BC   . Mặt khác : k BD

2

1 1

1
1
1
 , k AB  � tan   7 2 
11 3
7
2
1
72

1
2
7  7 k  1  2 tan   3  3
- Gọi (AC) có hệ số góc là k � tan 2 
k
7  k 1  tan 2  1  1 4
1
7
9
k

17

28k  4  3k  21 �
k 



31
- Do đó : 4 7k  1  3 k  7 � �

28k  4  3k  21

k 1


- Trường hợp : k=1 suy ra (AC) : y=(x-2)+1 , hay : x-y-1=0 .
�x  7  t

- C là giao của (BC) với (AC) : � �y  3  2t � t  1, C  6;5 
�x  y  1  0

�x  7  t

� t  0, A  1;0 
- A là giao của (AC) với (AB) : � �y  3  2t
�x  2 y  1  0


- (AD) //(BC) suy ra (AD) có dạng : 2x+y+m=0 (*) , do qua A(1;0) : m= -2 . Cho nên (AD)
có phương trình : 2x+y-2=0 .
2x  y  2  0

� D  0; 2 
�x  7 y  14  0

- D là giao của (AD) với (BD) : �

- Trường hợp : k=-

17
cách giải tương tự ( Học sinh tự làm ).
31

Bài 26. Trong mp (Oxy) cho đường thẳng () có phương trình: x – 2y – 2 = 0 và hai
điểm A (-1;2); B (3;4). Tìm điểm M  () sao cho 2MA 2 + MB 2 có giá trị nhỏ nhất
Giải
- M thuộc  suy ra M(2t+2;t )
Trang 13


Chuyên đề : HÌNH HỌC PHẲNG
2
2
- Ta có : MA2   2t  3   t  2   5t 2  8t  13 � 2MA2  10t 2  16t  26

Tương tự : MB 2   2t  1   t  4   5t 2  12t  17
2

2

2
- Do dó : f(t)= 15t  4t  43 � f '  t   30t  4  0 � t  

f(t) =

2
. Lập bảng biến thiên suy ra min

15

2
641
�26 2 �
đạt được tại t   � M � ;  �
15
15
�15 15 �

Bài 27. Cho đường tròn (C): x2 + y2 – 2x – 6y + 6 = 0 và điểm M (2;4)
Viết phương trình đường thẳng đi qua M cắt đường tròn tại 2 điểm A và B, sao cho M là
trung điểm của AB
Giải
- Đường tròn (C) :  x  1   y  3  4 � I  1;3 , R  2, PM /( C )  1  1  4  2  0 � M nằm
2

2

trong hình tròn (C) .
r

�x  2  at
�y  4  bt

- Gọi d là đường thẳng qua M(2;4) có véc tơ chỉ phương u   a; b  � d : �

2
2
2

- Nếu d cắt (C) tại A,B thì :  at  1   bt  1  4 �  a  b  t  2  a  b  t  2  0  1 ( có 2
2

2

nghiệm t ) . Vì vậy điều kiện :  '   a  b   2  a 2  b 2   3a 2  2ab  3b 2  0  *
2

- Gọi A  2  at1 ; 4  bt1  , B  2  at2 ; 4  bt2  � M là trung điểm AB thì ta có hệ :

4  a  t1  t2   4

a  t1  t2   0


��
��
� t1  t2  0 . Thay vào (1) khi áp dụng vi ét ta được :
8  b  t1  t 2   8
b  t1  t2   0


� t1  t2  

Bài 28.

2 a  b
x2 y4
 0 � a  b  0 � a  b � d :


� d : x y6 0
2
2
a b
1
1

Viết phương trình các tiếp tuyến của e líp (E):

x2 y 2

 1 , biết tiếp tuyến đi qua
16 9

điểmA(4;3)
Giải
r

- Giả sử đường thẳng d có véc tơ pháp tuyến n   a; b  qua A(4;3) thì d có phương trình
là :a(x-4)+b(y-3)=0 (*) , hay : ax+by-4a-3b (1) .
- Để d là tiếp tuyến của (E) thì điều kiện cần và đủ là : a 2 .16  b 2 .9   4a  3b 

2

a  0 � d : y 3  0

� 16a 2  9b 2  16a 2  24ab  9b 2 � 24ab  0 � �
b  0 � d : x4 0



Bài 29. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho đường tròn (C): x2 + y2 - 2x - 2my + m2 24 = 0 có tâm I và đường thẳng : mx + 4y = 0. Tìm m biết đường thẳng  cắt đường tròn
(C) tại hai điểm phân biệt A,B thỏa mãn diện tích tam giác IAB bằng 12.
Giải
- (C) :  x  1   y  m   25
2

Trang 14

2

� I (1; m), R  5 .


Chuyên đề : HÌNH HỌC PHẲNG
m

�y   4 x

- Nếu d : mx +4y=0 cắt (C) tại 2 điểm A,B thì �� 2
�4  m2 �
m  16 �2
2


�x  2 �
�x  m  24  0  1

� 16 �
� 4 �





- Điều kiện :  '  m 2  25  0 � m �R . Khi đó gọi A �x1 ; 
� AB 

 x2  x1  
2

m2
2
 x2  x1   x2  x1
16
m  4m

- Khoảng cách từ I đến d =
- Từ giả thiết : S 
� 5m

m 2  16



m � �
m �
x1 �
, B �x2 ;  x2 �
4 � �
4 �


m 2  16
m2  25
8
4
m 2  16
5m

m 2  16

5m
1
1
m 2  25
m 2  25
AB.d  .8
.
 4 5m
 12
2
2
m 2  16
m 2  16 m 2  16

2
m2  25
 3 � 25m 2  m 2  25   9  m 2  16 
2
m  16

- Ta có một phương trình trùng phương , học sinh giải tiếp .

Bài 30. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho tam giác ABC có phương trình cạnh AB:
x - y - 2 = 0, phương trình cạnh AC: x + 2y - 5 = 0. Biết trọng tâm của tam giác G(3; 2).
Viết phương trình cạnh BC
Giải
�x  y  2  0
� A  3;1
�x  2 y  5  0

- (AB) cắt (AC) tại A : � �

- B nằm trên (AB) suy ra B(t; t-2 ), C nằm trên (AC) suy ra C(5-2m;m)
t  2m  8

xG 
3


m  2 � C  1;2 
t  2m  1 �


3
��
��
- Theo tính chất trọng tâm : �
tm 7
t  5 � B  5;3

�y  t  m  1  2


G

3

Bài 31. Viết phương trình đường tròn đi qua hai điểm A(2; 5), B(4;1) và tiếp xúc với
đường thẳng có phương trình 3x – y + 9 = 0.
Giải
- Gọi M là trung điểm AB suy ra M(3;3 ) . d' là đường trung trực của AB thì d' có phương
trình : 1.(x-3)-2(y-3)=0 , hay : x-2y+3=0 .
- Tâm I của (C) nằm trên đường thẳng d' cho nên I(2t-3;t) (*)
- Nếu (C) tiếp xúc với d thì h  I , d   R �

3  2t  3  t  9
10

- Mặt khác : R=IA=

 5  2t 

2

  5  t  . (2) .

- Thay (2) vào (1) :

 5  2t 

2

  5t 




5t
10



10
t  R . (1)
2

2

2

10
t � 4  5t 2  30t  50   10t 2
2

Trang 15


Chuyờn : HèNH HC PHNG

t 6 34
t 2 12t 2 0
. Thay cỏc giỏ tr t vo (*) v (1) ta tỡm c ta tõm I v
t 6 34



bỏn kớnh R ca (C) .
* Chỳ ý : Ta cú th s dng phng trỡnh (C) : x 2 y 2 2ax 2by c 0 ( cú 3 n a,b,c)
- Cho qua A,B ta to ra 2 phng trỡnh . Cũn phng trỡnh th 3 s dng iu kin tip xỳc
ca (C) v d : khong cỏch t tõm ti d bng bỏn kớnh R .
Bi 32. Cho ng trũn (C): x2 + y2 2x + 4y + 2 =
0.
A
Vit phng trỡnh ng trũn (C') tõm M(5, 1) bit (C')
ct (C) ti cỏc im A, B sao cho AB 3 .
H
I
M
Gii
- ng trũn (C) :
2
2
B
x 1 y 2 3 I 1; 2 , R 3 .
- Gi H l giao ca AB vi (IM). Do ng trũn (C')
tõm M cú bỏn kớnh R' = MA . Nu AB= 3 IA R , thỡ tam giỏc IAB l tam giỏc u , cho
3 7
3. 3 3
( ng cao tam giỏc u ) . Mt khỏc : IM=5 suy ra HM= 5 .
2 2
2
2
2
AB
49 3


13 R '2
- Trong tam giỏc vuụng HAM ta cú MA2 IH 2
4
4 4
2
2
- Vy (C') : x 5 y 1 13 .

nờn IH=

Bi 33. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy cho đờng tròn (C) có phơng trình (x-1)2 + (y+2)2 = 9 và đờng thẳng d: x + y + m = 0. Tìm m
để trên đờng thẳng d có duy nhất một điểm A mà từ đó kẻ đợc hai
tiếp tuyến AB, AC tới đờng tròn (C) (B, C là hai tiếp điểm) sao cho tam
giác ABC vuông.
Gii
- (C) cú I(1;-2) v bỏn kớnh R=3 . Nu tam giỏc ABC
vuụng gúc ti A ( cú ngha l t A k c 2 tip tuyn
ti (C) v 2 tip tuyn vuụng gúc vi nhau ) khi ú
x+y+m=0
ABIC l hỡnh vuụng . Theo tớnh cht hỡnh vuụng ta cú
B
IA= IB 2 (1) .
- Nu A nm trờn d thỡ A( t;-m-t ) suy ra :
IA


t 1
t 1


2

2

t 2 m . Thay vo (1) :
2

t 2 m 3 2

A

I(1;-2)

2

2t 2 2 m 1 t m2 4m 13 0 (2). trờn d cú

C

ỳng 1 im A thỡ (2) cú ỳng 1 nghim t , t ú ta cú
2
iu kin : m 2 10m 25 0 m 5 0 m 5 .Khi ú (2) cú nghim kộp l :
t1 t2 t0

m 1 5 1

3 A 3;8
2
2


Bi 34. Trong mt phng to Oxy cho hai ng thng (d1) : 4x - 3y - 12 = 0 v (d2):
4x + 3y - 12 = 0. Tỡm to tõm v bỏn kớnh ng trũn ni tip tam giỏc cú 3 cnh nm
trờn (d1), (d2), trc Oy.
Trang 16


Chuyờn : HèNH HC PHNG

Gii
4 x 3 y 12 0

A 3;0 Ox
4 x 3 y 12 0

- Vỡ (BC) thuc Oy cho nờn gi B l giao ca d1 vi Oy : cho x=0 suy ra y=-4 , B(0;-4) v
C l giao ca d 2 vi Oy : C(0;4 ) . Chng t B,C i xng nhau qua Ox , mt khỏc A nm

- Gi A l giao ca d1 , d 2 A :

trờn Ox vỡ vy tam giỏc ABC l tam giỏc cõn nh A . Do ú tõm I ng trũn ni tip tam
giỏc thuc Ox suy ra I(a;0).

IA AC 5
IA IO 5 4
OA 9






IO AO 4
IO
4
IO 4
4OA 4.3 4
4
IO

. Cú ngha l I( ;0 )
9
9
3
3
1
1
15 1 AB BC CA 1 5 8 5
18 6

r .
- Tớnh r bng cỏch : S BC.OA .5.3
2
2
2 2
r
2
r
15 5

- Theo tớnh cht phõn giỏc trong :


Bi 35.

Trong mt phng to Oxy cho im C(2;-5 ) v ng thng :
: 3x 4 y 4 0 . Tỡm trờn hai im A v B i xng nhau qua I(2;5/2) sao cho din tớch
tam giỏc ABC bng15
Gii
- Nhn xột I thuc , suy ra A thuc : A(4t;1+3t) . Nu B i xng vi A qua I thỡ B cú
ta B(4-4t;4+3t) AB 16 1 2t 9 1 2t 5 1 2t
2

2

6 20 4
6
5

t 0 A 0;1 , B 4; 4
1
1
- T gi thit : S AB.h 5. 1 2t .6 15 1 2t 1
2
2
t 1 A 4; 4 , B 0;1


- Khong cỏch t C(2;-5) n bng chiu cao ca tam giỏc ABC :

Bi 36.

Trong mt phng vi h to Oxy cho elớp ( E ) :


x2 y2

1 v hai im A(3;9
4

2) , B(-3;2) Tỡm trờn (E) im C cú honh v tung dng sao cho tam giỏc ABC cú
din tớch ln nht.
Gii
- A,B cú honh l honh ca 2 nh ca 2 bỏn trc ln ca (E) , chỳng nm trờn
ng thng y-2=0 . C cú honh v tung dng thỡ C nm trờn cung phn t th nht
- Tam giỏc ABC cú AB=6 c nh . Vỡ th tam giỏc cú din tớch ln nht khi khong cỏch t
C n AB ln nht .
- D nhn thy C trựng vi nh ca bỏn trc ln (3;0)
Bi 37.

Trong mặt phẳng Oxy cho tam giác ABC biết A(2; - 3), B(3; - 2),

có diện tích bằng

3
và trọng tâm thuộc đờng thẳng : 3x y 8 = 0.
2

Tìm tọa độ đỉnh C.
Gii
r uuu
r
- Do G thuc suy ra G(t;3t-8). (AB) qua A(2;-3) cú vộc t ch phng u AB 1;1 , cho
nờn (AB) :


x2 y3
5 5

x y 5 0 . Gi M l trung im ca AB : M ; .
1
1
2 2

Trang 17


Chuyờn : HèNH HC PHNG
uuuu
r 5
5
11
5

- Ta cú : GM t ; 3t 8 t; 3t . Gi s C x0 ; y0 , theo tớnh cht trng tõm
2
2
2
2


5
x0 t 2 t

uuur

uuuu
r
x0 5 2t

2

C 2t 5;9t 19 1
ta cú : GC 2GM
y

9
t

19
11


0

y 3t 8 2
0
3t

2


3 2t 5 9t 19 8 4 3t

- Ngoi ra ta cũn cú : AB= 2 , h C ,
10

10
4 3t 3
1
1
2
2 4 3t 3 10
- Theo gi thit : S AB.h C ,
2
2
2
10
43 5
76 5

t
C

;

7

9
5




3
3


2


2
2 4 3t 90 9t 24t 29 0
6 5 7

43 5

t
C
;9
5

7

3


3




Bi 38.

Trong mặt phẳng Oxy cho elip (E):

x2 y 2


1 và đờng thẳng
4
3

:3x + 4y =12. Từ điểm M bất kì trên kẻ tới (E) các tiếp tuyến MA, MB.
Chứng minh rằng đờng thẳng AB luôn đi qua một điểm cố định
Gii

1
Trong mt phng ta Oxy cho hỡnh ch nht ABCD cú tõm I ( ;0)
2
ng thng AB cú phng trỡnh: x 2y + 2 = 0, AB = 2AD v honh im A õm. Tỡm
ta cỏc nh ca hỡnh ch nht ú
Gii
- Do A thuc (AB) suy ra A(2t-2;t) ( do A cú honh õm cho nờn t<1)
- Do ABCD l hỡnh ch nht suy ra C i xng vi A qua I : C 3 2t; t .
Bi 39.

1
x t
- Gi d' l ng thng qua I v vuụng gúc vi (AB), ct (AB) ti H thỡ : d ' : 2 , v

y 2t
H cú ta l H 0;1 . Mt khỏc B i xng vi A qua H suy ra B 2 2t ; 2 t .

2 2t

- T gi thit : AB=2AD suy ra AH=AD , hay AH=2IH

2


1 t 2 1

t 1 1
t0

5
2
5t 2 10t 5 4. t 1 1

t 1 1
t 2 1
4



- Vy khi t =

1
A 2;0 , B 2; 2 , C 3;0 , D 1; 2 .
2

* Chỳ ý : Ta cũn cú cỏch gii khỏc nhanh hn
1
02
5 , suy ra AD=2 h(I,AB)=
- Tớnh h I ; AB 2




2
5

Trang 18

5

2

1
4


Chuyên đề : HÌNH HỌC PHẲNG
2
2
5
AB 
2 AD 


5
25
2
2
2
- Mặt khác : IA  IH 
 IH 
 IH 2  AD 2   5 
� IA=IB =

2
4
4
4
4

-Do đó A,B là giao của (C) tâm I bán kính IA cắt (AB) . Vậy A,B có tọa độ là nghiệm của
�x  2 y  2  0

2
2
hệ : �� 1 �
�5 �� A  2;0  , B  2; 2  (Do A có hoành độ âm
2
�x  � y  � �

� 2�
�2 �


- Theo tính chất hình chữ nhật suy ra tọa độ của các đỉnh còn lại : C(3;0) và D(-1;-2)
Bài 40. Trong mặt phẳng Oxy cho tam giác ABC với A(1; -2), đường cao
CH : x  y  1  0 , phân giác trong BN : 2 x  y  5  0 .Tìm toạ độ các đỉnh B,C và tính diện
tích tam giác ABC
Giải
- Đường (AB) qua A(1;-2) và vuông góc với
�x  1  t
.
�y  2  t


C

(CH) suy ra (AB): �

�x  1  t

� t  5
- (AB) cắt (BN) tại B: � �y  2  t

2x  y  5  0


Do đó B(-4;3).Ta có :
k AB  1, k BN  2 � tan  

2x+y+5=0
N

B

1  2 1

1 2
3

H

A(1;-2)

x-y+1=0


- Gọi A' đối xứng với A qua phân giác (BN) thì
�x  1  2t
�y  2  t

A' nằm trên (AB). Khi đó A' nằm trên d vuông góc với (BN) � d : �
�x  1  2t

� t  1 � H  1; 3  .
- d cắt (BN) tại H : � H : �y  2  t

2x  y  5  0


r

- A' đối xứng với A qua H suy ra A'(-3;-4) . (BC) qua B,A' suy ra : u   1; 7 
�x  4  t
�x  4  t
3

� 13 9 �
�  BC  : �
. (BC) cắt (CH) tại C: � �y  3  7t � t  � C � ;  �
4
� 4 4�
�y  3  7t
�x  y  1  0



- Tính diện tích tam giác ABC :
�AB  2 5
1
1
9
9 10


- Ta có : �
9 � S ABC  AB.h(C , AB )  .2 5
2
2
4
h  C , AB  
2 2

2 2


Bài 41. Trong mặt phẳng với hệ trục toạ độ Oxy cho hình chữ nhật ABCD, có diện tích
bằng 12, tâm I là giao điểm của đường thẳng d1 : x  y  3 0 và d2 : x  y  6 0 . Trung
điểm của một cạnh là giao điểm của d1 với trục Ox. Tìm toạ độ các đỉnh của hình chữ nhật
Giải
�x  y  3  0
�9 3 �
� I � ; �. Gọi M là trung điểm của AD thì
�2 2 �
�x  y  6  0

- Theo giả thiết , tọa độ tâm I � �


M có tọa độ là giao của : x-y-3=0 với Ox suy ra M(3;0). Nhận xét rằng
: IM // AB và DC ,
r
nói một cách khác AB và CD nằm trên 2 đường thẳng // với d1 ( có n   1; 1 .
Trang 19


Chuyên đề : HÌNH HỌC PHẲNG
�x  3  t
. Giả sử A  3  t; t  (1), thì
�y  t

-A,D nằm trên đường thẳng d vuông góc với d1 � d : �

do D đối xứng với A qua M suy ra D(3-t;t) (2) .
- C đối xứng với A qua I cho nên C(6-t;3+t) (3) . B đối xứng với D qua I suy ra B( 12+t;3-t).
(4)
- Gọi J là trung điểm của BC thì J đối xứng với M qua I cho nên J(6;3). Do đó ta có kết quả
là : : MJ  AB  AD  3 2 . Khoảng cách từ A tới d1 : h  A, d1  

2t
2

� S ABCD  2h  A, d1  .MJ

t  1

3 2  12 t  12 � �
. Thay các giá trị của t vào (1),(2),(3),(4) ta tìm

t 1
2


t  1 � A  3;1 , D  4; 1 , C  7; 2  , B  11; 4 
được các đỉnh của hình chữ nhật : � �
t  1 � A  4; 1 , D  2;1 , C  5; 4  , B  13; 2 

� S ABCD  2

2t

x 2 y2

1
Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho hypebol (H): 2 3
và điểm M(2;

Bài 42.
1). Viết phương trình đường thẳng d đi qua M, biết rằng đường thẳng đó cắt (H) tại hai
điểm A, B mà M là trung điểm của AB
Giải
r

�x  2  at
�y  1  bt

- Giải sử d có véc tơ chỉ phương u   a; b  , qua M(2;1) � d : �



�x  2  at
2
2

2  at 
1  bt 




1
- d cắt (H) tại 2 điểm A,B thì A,B có tọa độ : � �y  1  bt �
2
3
�x 2 y 2
� 
1
�2
3
� 3  2  at   2  2  bt   6 �  3a 2  2b 2  t 2  4  3a  b  t  4  0(1)
2

2


3a 2  2b 2 �0

- Điều kiện : � �
(*). Khi đó A  2  at1 ;1  bt1  , và tọa độ của
2

 '  4  3a  b   4  3a 2  2b 2   0

B : B  2  at2 ;1  bt 2  , suy ra nếu M là trung điểm của AB thì : 4+a  t1  t2   4 � t1  t2  0
4
4
2
� t1  t2  t22  2
� t2  �
2
3
3a  2b
2b  3a
2b 2  3a 3
4  b  3a 
x  2 y 1
x  2 y 1
 0 � b  3a � d :



- Áp dụng vi ét cho (1) : t1  t2  2
2
3a  2b
a
b
a
3a

- Kết hợp với t1t2 


2

- Vậy d : 3(x-2)=(y-1) hay d : 3x-y-5=0 .
Bài 43. Trong mặt phẳng Oxy , cho đường thẳng  có phương trình x+2y-3=0 và hai
uuur uuur
điểm A(1;0),B(3;-4). Hãy tìm trên đường thẳng  một điểm M sao cho : MA  3MB là nhỏ
nhất
Giải
uuur
uuur
- D M � � M  3  2t ; t  có nên ta có : MA   2t  2; t  ,3MB   6t; 3t  12  . Suy ra tọa độ
uuur

uuur

uuur

uuur

của MA  3MB   8t; 4t  14  � MA  3MB 

Trang 20

 8t 

2

  4t  14  .
2



Chuyên đề : HÌNH HỌC PHẲNG

- Vậy : f(t) =

 8t 

2

  4t  14   80t 2  112t  196 . Xét g(t)= 80t 2  112t  196 , tính đạo hàm
2

� 51 � 15.169
g�
 �
 196
� 80 � 80
uuur uuur
51
� 131 51 �
; �
- Vậy min MA  3MB  196  14 , đạt được khi t= 
và M �
80
� 40 80 �
2
2
Bài 44. Trong mặt phẳng Oxy , cho hai đường tròn :  C1  : x  y  13 và

g'(t)= 160t+112. g'(t)=0 khi t  


112
51
 �
80
80

 C2  :  x  6   y 2  25 cắt nhau tại A(2;3).Viết phương trình đường thẳng đi qua A và cắt
 C1  ,  C2  theo hai dây cung có độ dài bằng nhau
2

Giải

- Từ giả thiết :  C1  : I   0;0  , R  13.  C2  ; J  6;0  , R '  5
r

�x  2  at
�y  3  bt

- Gọi đường thẳng d qua A(2;3) có véc tơ chỉ phương u   a; b  � d : �

�x  2  at
2a  3b

 a 2  b 2  t 2  2  2a  3b  t �
- d cắt  C1  tại A, B : � �y  3  bt � �

� 0 � t   a 2  b 2
�x 2  y 2  13


�b  2b  3a  a  3a  2b  �
� B� 2
;
�. Tương tự d cắt  C2  tại A,C thì tọa độ của A,C là nghiệm của
2
a 2  b2 �
� a b
�x  2  at

2  4a  3b 

10a 2  6ab  2b 2 3a 2  8ab  3b 2 �


y

3

bt

t


C
;
hệ :



2

2
2
2
a

b
a

b
a 2  b2



2
2
 x  6   y  25


- Nếu 2 dây cung bằng nhau thì A là trung điểm của A,C . Từ đó ta có phương trình :

�x  2
a  0 �; d : �

 2b  3ab   10a  6ab  2b  4 � 6a 2  9ab  0 � �
�y  3  t

2
2
2
2

� 3
r �3
a b
a b
� ur
a  b � u  � b; b �
// u '   3; 2 

�2

� 2
�x  2  3t
Suy ra : � d : �
. Vậy có 2 đường thẳng : d: x-2=0 và d': 2x-3y+5=0
�y  3  2t
2

2

2

Bài 45. Trong mặt phẳng Oxy , cho tam giác ABC biết A(3;0), đường cao từ đỉnh B có
phương trình x+y+1=0 trung tuyến từ đỉnh C có phương trình : 2x-y-2=0 . Viết phường
trình đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC
Giải
- Đường thẳng d qua A(3;0) và vuông
góc với
r
(BH) cho nên có véc tơ chỉ phương u   1;1
B


2x-y-2=0
K

�x  3  t
. Đường thẳng d cắt (CK)
�y  t

do đó d : �

�x  3  t

� t  4 � C  1; 4 
tại C : �y  t

2x  y  2  0


- Vì K thuộc (CK) : K(t;2t-2) và K là trung
điểm của AB cho nên B đối xứng với A qua K

C

H

A(3;0)

x+y+1=0
Trang 21



Chuyên đề : HÌNH HỌC PHẲNG

suy ra B(2t-3;4t-4) . Mặt khác K lại thuộc (BH) cho nên : (2t-3)+(4t-4)+1=0 suy ra t=1 và
2
2
2
2
2
tạo độ B(-1;0) . Gọi (C) : x  y  2ax  2by  c  0  a  b  c  R  0  là đường tròn ngoại
� 1
a

9  6a  c  0

2


4

4
a

c

0

b

0

tiếp tam giác ABC . Cho (C) qua lần lượt A,B,C ta được hệ : �


5  2a  8b  c  0 �
c  6



2

25
� 1�
- Vậy (C) : �x  � y 2 
4
� 2�

Bài 46.

Trong mặt phẳng Oxy , cho tam giác ABC biết A(1;-1) ,B(2;1), diện tích bằng

11
2

và trọng tâm G thuộc đường thẳng d : 3x+y-4=0 . Tìm tọa độ đỉnh C ?
Giải
- Nếu G thuộc d thì G(t;4-3t). Gọi C( x0 ; y0 ) . Theo
A(1;-1)
� 1  2  x0
t


�x0  3t  3

3
��
tính chất trọng tâm : �
y
�y0  12  9t

4  3t  0

3

Do đó C(3t-3;12-9t).
-Ta có :

3x+y-4=0
G
B(2;1)

C

x 1 y 1

uuu
r
( AB) :

� 2x  y  3  0

1

2
AB   1; 2  � �
�AB  1  22  5

2  3t  3   12  9t   3 15t  21
1

- h(C,AB)=
. Do đó : S ABC  AB.h  C , AB  �
2
5
5
� 32
17 26 �

� 32
t


C

; �
t



� 15
15t  21 15t  21 11
1
15

5
5 �

S
5

 � 15t  21  11 � �
��
20
2
2
2
5
� 4

t
t  � C  1;0 


� 15
� 3

Bài 47. Trong mặt phẳng Oxy , cho hình vuông có đỉnh (-4;5) và một đường chéo có
phương trình : 7x-y+8=0 . Viết phương trình chính tắc các cạnh hình vuông
Giải
- Gọi A(-4;8) thì đường chéo (BD): 7x-y+8=0. Giả sử B(t;7t+8) thuộc (BD).
- Đường chéo (AC) qua A(-4;8) và vuông góc với (BD) cho nên có véc tơ chỉ phương

r
�x  4  7t

x4 y 5
u  7; 1 �  AC  : �


� x  7 y  39  0 . Gọi I là giao của (AC) và
7
1
�y  5  t
�x  4  7t
1

�1 9�
� t  � I � ; �� C  3; 4 
(BD) thì tọa độ của I là nghiệm của hệ : �y  5  t
2
� 2 2�

7x  y  8  0

uuu
r
uuur
- Từ B(t;7t+8) suy ra : BA   t  4;7t  3 , BC   t  3;7t  4  . Để là hình vuông thì BA=BC :
t 0

t  1


2
Và BAvuông góc với BC �  t  4   t  3   7t  3  7t  4   0 � 50t  50t  0 � �


Trang 22


Chuyên đề : HÌNH HỌC PHẲNG

t  0 � B  0;8 

B  0;8  � D  1;1
��
. Tìm tọa độ của D đối xứng với B qua I � �
t  1 � B  1;1
B  1;1 � D  0;8 


uuur
x  4 y 5

- Từ đó : (AB) qua A(-4;5) có u AB   4;3 �  AB  :
4
3
uuur
x4 y5

(AD) qua A(-4;5) có u AD   3; 4  �  AB  :
3
4
uuur
x y 8
(BC) qua B(0;8) có u BC   3; 4  �  BC  : 

3
4
uuur
x 1 y 1

(DC) qua D(-1;1) có uDC   4;3 �  DC  :
4
3

* Chú ý : Ta còn cách giải khác
- (BD) : y  7 x  8 , (AC) có hệ số góc k  

1
x 31
và qua A(-4;5) suy ra (AC): y   .
7
7 7

�x A  xC  2 xI
�y  y  2 y
A
C
I


-Gọi I là tâm hình vuông : � �yI  7 xI  8 � C  3; 4 

�y   xC  31
�C
7 7

r
r
rr r r
0
- Gọi (AD) có véc tơ chỉ phương u   a; b  ,  BD  : v   1;7  � a  7b  uv  u v cos45
3
3
3
�  AD  : y   x  4   5  x  8
4
4
4
4
4
1
3
3
7
Tương tự :  AB  : y    x  4   5   x  ,  BC  : y   x  3   4  x  và đường thẳng
3
3
3
4
4
4
4
4
(DC): y    x  3  4   x  8
3
3

� a  7b  5 a 2  b 2 . Chọn a=1, suy ra b 

Bài 48.

Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho điểm E(-1;0) và đường tròn
( C ): x2 + y2 – 8x – 4y – 16 = 0.
Viết phương trình đường thẳng đi qua điểm E cắt ( C ) theo dây cung MN có độ dài ngắn
nhất.
Giải
2
2
-  C  :  x  4    y  2   36 � I  4; 2  , R  6
- Nhận xét : P/(M,C)=1+8-16=-7<0 suy ra E nằm trong (C)
r
�x  1  at
u
- Gọi d là đường thẳng qua E(-1;0) có véc tơ chỉ phương   a; b  � d : �
�y  bt

- Đường thẳng d cắt (C) tại 2 điểm M,N có tọa độ là nghiệm của hệ :
�x  1  at


� �y  bt
�  a 2  b 2  t 2  2  5a  2b  t  7  0 . (1)

2
2
 x  4    y  2   36



- Gọi M(-1+at;bt),N( -1+at';bt') với t và t' là 2 nghiệm của (1). Khi đó độ dài của dây cung
MN  a 2  t  t '  b2  t  t '  t  t ' a 2  b 2 
2

2

2 '
2 18a 2  20ab  11b2
2
2
a

b

a 2  b2
a 2  b2

Trang 23


Chuyên đề : HÌNH HỌC PHẲNG
2

�b � �b �
18  20 � � 11� �
2
�a � �a � � 2 18  20t  11t
- �2
2

1 t2
�b �
1 � �
�a �

18  20t  11t 2
� b�
t

.
Xét
hàm
số
f(t)=


1 t2
� a�

- Tính đạo hàm f'(t) cho bằng 0 , lập bảng biến thiên suy ra GTLN của t , từ đó suy ra t ( tức
là suy ra tỷ số a/b ) ). Tuy nhiên cách này dài
* Chú ý : Ta sử dụng tính chất dây cung ở lớp 9 : Khoảng cách từ tâm đến dây cung càng
nhỏ thì dây cung càng lớn
- Gọi H là hình chiếu vuông góc của I trên đường thẳng d bất kỳ qua E(-1;0). Xét tam giác
2
vuông HIE ( I là đỉnh ) ta luôn có : IH 2  �
IE
HE 2 IE 2
IH IE . Do đó IH lớn nhất khi
HE=0 có nghĩa là H trùng với E . Khi đó d cắt (C) theo dây cung nhỏ nhấtr . Lúc

này d là
uur
đường thẳng qua E và vuông góc với IE cho nên d có véc tơ pháp tuyến n  IE   5; 2  , do
vậy d: 5(x+1)+2y=0 hay : 5x+2y+5=0 .
Bài 49. Cho tam giác ABC cân tại A, biết phương trình đường thẳng AB, BC lần lượt là:
x + 2y – 5 = 0 và 3x – y + 7 = 0. Viết phương trình đường thẳng AC, biết rằng AC đi qua
điểm F(1; - 3).
Giải
- Ta thấy B là giao của (AB) và (BC) cho nên tọa độ
9

A
x

�x  2 y  5  0 �
7
��
B là nghiệm của hệ : �
x+2y-5=0
3
x

y

7

0

�y   22


7
F(1;-3)
� 9 22 �
� B�
 ; �
. Đường thẳng d' qua A vuông góc
7 �
�7
B
C
3x-y+7=0
r
r
1
với (BC) có u   3; 1 � n   1;3 � k   . (AB)
3
1
có k AB   . Gọi (AC) có hệ số góc là k ta có
2
1

1 1
1
k 
 
k

15
k


5

3

k
3
k

1

8
3 �1
� 15k  5  3  k � �
��
phương trình : 2 1 13 
k
15k  5  k  3
4
5 3 k


1
1
k 

23
3
7

1

1
- Với k=- �  AC  : y    x  1  3 � x  8 y  23  0
8
8
4
4
- Với k= �  AC  : y    x  1  3 � 4 x  7 y  25  0
7
7

Bài 50. Trong mặt phẳng Oxy, hãy xác định tọa độ các đỉnh của tam giác ABC vuông cân
tại A. Biết rằng cạnh huyền nằm trên đường thẳng d: x + 7y – 31 = 0, điểm N(7;7) thuộc
đường thẳng AC, điểm M(2;-3) thuộc AB và nằm ngoài đoạn AB
Giải
uuur
uuu
r
- Gọi A  x0 ; y0  � MA   x0  2; y0  3 , NA   x0  7; y0  7  .
-uuDo
Ar là đỉnh của tam giác vuông cân cho nên AM vuông góc với AN hay ta có :
ur uuu
MA.NA  0 �  x0  2   x0  7    y0  3   y0  7   0 � x02  y02  9 x0  4 y0  7  0

Trang 24


Chuyên đề : HÌNH HỌC PHẲNG

- Do đó A nằm trên đường tròn (C) :  x0  3   y0  2   20
- Đường tròn (C) cắt d tại 2 điểm B,C có tọa độ là nghiệm của hệ phương trình :

2

2

2
2

�x  31  7 y
�x  31  7 y
x  3   y  2   20 �


��
��
�� 2
2
2
 28  7 y    y  2   20 �50 y  396 y  768  0
�x  7 y  31  0


198  2 201 99  201
99  201
, tương ứng ta tìm được các

;y
50
25
25
�82  7 201 99  201 �

82  7 201
82  7 201
;
giá trị của x : x 
. Vậy : A �

;x 
� 25
�và tọa độ của
25
25
25



- Do đó ta tìm được : y 

�82  7 201 99  201 �
;


25
� 25


điểm A �


Bài 51. Trong mặt phẳng Oxy , cho hai đường thẳng d1: 2x + y + 5 = 0, d2: 3x + 2y – 1 =
0 và điểm G(1;3). Tìm tọa độ các điểm B thuộc d1 và C thuộc d2 sao cho tam giác ABC

nhận điểm G làm trọng tâm. Biết A là giao điểm của hai đường thẳng d1 và d 2
Giải
�2 x  y  5  0
�x  11
��
� A  11;17 
3x  2 y  1  0

�y  17

- Tìm tọa độ A là nghiệm của hệ : �
- Nếu C thuộc

d1 � C  t ; 2t  5 

C

, B �d 2 � B  1  2m; 1  3m 

3x+2y-1=0

- Theo tính chất trọng tâm của tam giác ABC khi G
�t  2m  10
1

t  2m  13

� 3
��
là trọng tâm thì : �

11  2t  3m
2t  3m  2

3 �

3
t  13  2m

t  13  2m �
t  35

��
��
��
2  13  2m   3m  2
m  24
m  24




A

G
2x+y+5=0

M

B


- Vậy ta tìm được : C(-35;65) và B( 49;-53).
Bài 52. Trong mặt phẳng Oxy, cho đường tròn (C): x2 + y2 – 6x + 2y – 15 = 0. Tìm tọa độ
điểm M trên đường thẳng d: 3x – 22y – 6 = 0, sao cho từ điểm M kẻ được tới (C) hai tiếp
tuyến MA, MB (A, B là các tiếp điểm) mà đường thẳng AB đi qua điểm C (0;1).
Giải
2
2
- (C) :  x  3   y  1  25 , có I(3;-1) và R=5 .
- Gọi A  x1 ; y1  , B  x2 ; y2  là 2 tiếp điểm của 2 tiếp
tuyến kẻ từ M .
- Gọi M  x0 ; y0  �d � 3x0  22 y0  6  0 (*)
- Hai tiếp tuyến của (C) tại A,B có phương trình là :
-  x1  3  x  3   y1  1  y  1  25  1 và :
-  x2  3  x  3   y2  1  y  1  25  2 
- Để 2 tiếp tuyến trở thành 2 tiếp tuyến kẻ từ M thì
2 tiếp tuyến phải đi qua M ;
-  x1  3  x0  3   y1  1  y0  1  25  3 và
-  x2  3  x0  3   y2  1  y0  1  25

A
I(3;-1)
H
M

3x-22y-6=0 B
C(0;1)

 4

Trang 25



×