Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (154.61 KB, 5 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
PHƯƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG MẶT PHẲNG ( năm học 2013-2014)
<b>1.</b> Trong mặt phẳng tọa độ <i>Oxy</i>, cho hai điểm <i>A</i>(4; 1), ( 3; 2) <i>B</i> và đường thẳng
: 3<i>x</i> 4<i>y</i> 42 0
<sub>. Viết phương trình đường trịn </sub>( )<i>C</i> <sub> đi qua hai điểm </sub><i>A B</i>, <sub> và tiếp xúc</sub>
với đường thẳng .
<b>2.</b> Trong mặt phẳng tọa độ <i>Oxy</i>, cho hình thoi <i>ABCD</i> có <i>A</i>(1; 0), <i>B</i>(3; 2) và
<i>∠</i>ABC=1200 Xác định tọa độ hai đỉnh <i>C</i> và <i>D</i>.
3. Trong mặt phẳng với hệ toạ độ O<i>xy</i>, cho điểm <i>A</i>(2; 1). Lấy điểm <i>B</i> nằm trên trục hồnh
có hồnh độ khơng âm sao cho tam giác <i>ABC</i> vng tại <i>A</i>. Tìm toạ độ <i>B, C</i> để tam giác
<i>ABC có</i> diện tích lớn nhất.
4) Trong mặt phẳng với hệ toạ độ <i>Oxy </i>cho hình vng ABCD có đỉnh A(4; 5), đường
chéo BD có phương trình: <i>y</i> - 3 = 0. Tìm toạ độ của các đỉnh cịn lại của hình vng đó.
5) Trong mặt phẳng <i>Oxy</i> cho A(2;1) và đường thẳng (d): 2x+3y+4=0 . Lập phương trình
đường thẳng <i>Δ</i> đi qua A tạo với đường thẳng (d) một góc 450<sub>.</sub>
6. Trong mặt phẳng với hệ trục tọa độ <i>Oxy</i> cho hình chữ nhật ABCD có phương trình cạnh
AB và đường chéo BD lần lượt là <i>x</i> 2<i>y</i> 1 0 và <i>x</i> 7<i>y</i>14 0 , đường thẳng AC đi qua
điểm <i>M</i>
7. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ <i>Oxy</i> cho điểm <i>A</i>
2: 2 1 0
<i>d</i> <i>x</i> <i>y</i> <sub>. Tìm các điểm </sub><i>B d C d</i> <sub>1</sub>, <sub>2</sub><sub> để tam giác </sub><i><sub>ABC</sub></i><sub> vuông cân tại </sub><i><sub>A</sub></i><sub>.</sub>
8. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ <i>Oxy</i> cho ba đường thẳng <i>d x</i>1: 3<i>y</i>0,<i>d</i>2:2<i>x y</i> 5 0,
3: 0
<i>d</i> <i>x y</i> <sub>. Tìm tọa độ các điểm </sub><i>A d B d C D d</i> <sub>1</sub>, <sub>2</sub>, , <sub>3</sub><sub>để tứ giác </sub><i><sub>ABCD</sub></i><sub> là một hình</sub>
vng.
9. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ <i>Oxy</i> cho hai đường tròn :
(C1): x2 + y2 = 13 và (C2): (x - 6)2 + y2 = 25 cắt nhau tại A(2; 3).
Viết phương trình đường thẳng <i>Δ</i> đi qua A và lần lượt cắt (C1), (C2) theo hai dây cung
phân biệt có độ dài bằng nhau.
11.) Trong mặt phẳng toạ độ <i>Oxy</i> cho đường thẳng (d): 3x – 4y + 5 = 0 và đường tròn (C) :
2 2 <sub>2</sub> <sub>6</sub> <sub>9 0</sub>
<i>x</i> <i>y</i> <i>x</i> <i>y</i> <sub>. Tìm những điểm M thuộc (C) và N thuộc (d) sao cho MN có độ dài</sub>
nhỏ nhất.
Gọi I(a;b) là tâm và R là bán kính của (C)
AI2<sub> = BI</sub>2
7a + b = 2 (1)
BI2<sub> = d</sub>2<sub>(I,</sub>
) (a + 3)2 + (b + 2)2 =
2
(3 4 42)
25
<i>a</i> <i>b</i>
(2)
Giải hệ phương trình gồm (1) và (2) ta được I(1;-5) hoặc I(-3;23)
+ I(1; -5) R = 5
(C): (x – 1)2<sub> + (y + 5)</sub>2<sub> = 25</sub>
+ I(-3; 23) R = 25
(C): (x + 3)2<sub> + (y – 23)</sub>2<sub> = 625</sub>
Từ giả thiết suy ra ABD đều.
Ta có : <i>AB</i>(2; 2)
, trung điểm của <i>AB</i> là <i>M</i>(2;1)
pt trung trực của đoạn <i>AB</i>: <i>x y</i> 3 0
<i>D</i> thuộc trung trực của <i>AB</i><i>D</i>(<i>t</i>; 3 <i>t</i>)
+ ABCD là hình thoi nên:
2 2 2
( 1) (3 ) 8 4 1 0 2 3
<i>AD AB</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i>
+ <i>t</i> 2 3 <i>D</i>(2 3;1 3), ( 3; 1<i>C</i> 3)
+ <i>t</i> 2 3 <i>D</i>(2 3;1 3), (<i>C</i> 3; 1 3)
Gọi A(2; 1); B(b; 0); C(0; c); b, c > 0.
Theo giả thiết ta có tam giác ABC vng tại A nên
5
. 0 2 5 0
2
<i>AB AC</i> <i>c</i> <i>b</i> <i>O b</i>
2 2 2
1 1
. ( 2) 1. 2 ( 1)
2 2
<i>ABC</i>
<i>S</i><sub></sub> <i>AB AC</i> <i>b</i> <i>c</i> <sub>(</sub><i><sub>b</sub></i> <sub>2)</sub>2 <sub>1</sub> <i><sub>b</sub></i>2 <sub>4</sub><i><sub>b</sub></i> <sub>5</sub>
Do max
5
0
2
<i>b</i> <i>S</i>
khi b =0. Suy ra B(0; 0); C(0; 5).
Đường thẳng AC vng góc với BD: y - 3 = 0 nên
có phương trình dạng: x + c = 0. mặt khác AC lại
đi qua A( 4; 5) nên c = - 4.
Vậy AC: x- 4 = 0 <i>I</i>(4;3).
Đường trịn ngoại tiếp ABCD có tâm I(4;3), bán kính
R= AI = 2 nên có phương trình:
2 2
4 3 4
Toạ độ điểm B và D thoả mãn hệ phương trình:
2 2 2
3
3 3
6
4 3 4 4 4
2
<i>y</i>
<i>y</i> <i>y</i>
<i>x</i>
<i>x</i> <i>y</i> <i>x</i>
<i>x</i>
<sub></sub>
Vậy: A(4;5), B(6;3), C(4;1), D(2;3).
Hoặc: A(4;5), B(2;3), C(4;1), D(6;3).
5)<b>.</b> Đường thẳng (d): 2x + 3y + 4 = 0 có vectơ pháp tuyến là <i>nd</i> (2;3)
Đường thẳng đi qua A(2; 1) có PT dạng: a(x - 2) + b(y - 1) = 0 (a2 + b2 0)
ax + by - (2a +b) = 0
() có vec tơ pháp tuyến <i>n</i> ( ; )<i>a b</i>
Theo giả thiết thì góc giữa và d bằng 450.
0 .
cos 45 cos( , )
.
<i>d</i>
<i>d</i>
<i>d</i>
<i>n n</i>
<i>n n</i>
<i>n</i> <i>n</i>
2 2
2 3
2
2 <sub>13.</sub>
<i>a</i> <i>b</i>
<i>a</i> <i>b</i>
26. <i>a</i>2<i>b</i>2 2 2<i>a</i>3<i>b</i>
26(a2 + b2) = 4(4a2 + 12ab + 9b2) 5a2 - 24ab - 5b2 = 0
2
5 <i>a</i> 24 <i>a</i> 5 0
<i>b</i> <i>b</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub> </sub>
5
1
5
<i>a</i>
<i>b</i>
<i>a</i>
<i>b</i>
<sub></sub>
TH1: 5
<i>a</i>
<i>b</i> <sub> chọn a = 5, b = 1 </sub><sub></sub><sub></sub><sub> có phương trình: 5x + y - 11 = 0</sub>
TH2:
1
<i>b</i> <sub> chọn a = -1, b= 5 </sub><sub></sub><sub></sub><sub> có phương trình: -x + 5y - 3 = 0.</sub>
Do B là giao của AB và BD nên tọa độ của B là nghiệm hệ phương trình:
21
2 1 0 5 21 13<sub>;</sub>
7 14 0 13 5 5
5
<i>x</i>
<i>x</i> <i>y</i>
<i>B</i>
<i>x</i> <i>y</i>
<i>y</i>
<sub> </sub>
Lại có ABCD là hình chữ nhật nên
lần lượt là vtpt của các đường thẳng AB, BD,
AC
Khi đó ta có:
2 2
3
cos , cos , 2
2
<i>AB</i> <i>BD</i> <i>AC</i> <i>AB</i>
<i>n</i> <i>n</i> <i>n</i> <i>n</i> <i>a</i> <i>b</i> <i>a</i> <i>b</i>
2 2
7 8 0
7
<i>a</i> <i>b</i>
<i>a</i> <i>ab b</i> <i><sub>b</sub></i>
<i>a</i>
Với a = -b. chọn a= 1, b = -1. Khi đó phương trình AC: x – y – 1 = 0
<i>A AB</i> <i>AC</i><sub> nên tọa độ điểm A là nghiệm của hệ </sub>
1 0 3
3; 2
2 1 0 2
<i>x y</i> <i>x</i>
<i>A</i>
<i>x</i> <i>y</i> <i>y</i>
7
1 0 2 7 5<sub>;</sub>
7 14 0 5 2 2
2
<i>x</i>
<i>x y</i>
<i>I</i>
<i>x</i> <i>y</i>
<i>y</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub> </sub>
Do I là trung điểm của AC và BD nên
14 12
4;3 , ;
5 5
<i>C</i> <i>D</i><sub></sub> <sub></sub>
Với b = -7a loại vì AC khơng cắt BD
1, 2 ; , 1 2 ;
<i>B d C d</i> <i>B b b C</i> <i>c c</i>
4 6
. 0 3 4 6 0
3
<i>c</i>
<i>AB</i> <i>AC</i> <i>AB AC</i> <i>bc</i> <i>b</i> <i>c</i> <i>b</i>
<i>c</i>
2 2
2 1 5 12 7
<i>AB</i><i>AC</i> <i>b</i> <i>c</i> <i>c</i>
2
2 4 3 2
4 6
2 1 5 12 7 5 42 106 114 45 0
3
<i>c</i>
<i>c</i> <i>c</i> <i>c</i> <i>c</i> <i>c</i> <i>c</i>
<i>c</i>
<sub>1</sub> <sub>5 5</sub>
<i>c</i> <i>c</i> <i>c</i> <i>c</i>
<i>c</i>
<sub> </sub>
Gọi <i>B b</i> ;5 2 <i>b</i><i>d</i>2. Đường thẳng 1 qua <i>B</i> và vng góc <i>d</i>3cắt <i>d</i>3 tại <i>C</i>. Phương trình
1:<i>x y b</i> 5 0
Tọa độ của <i>C</i> là nghiệm hệ
0 5 <sub>;</sub>5
5 0 2 2
<i>x y</i> <i><sub>C</sub></i> <i>b</i> <i>b</i>
<i>x y b</i>
Đường thẳng <i>AB</i> //<i>d</i>3 nên có phương trình <i>x y</i> 5 3<i>b</i>0.
Tọa độ <i>A</i> là nghiệm hệ
5 3 0 9 15 3 5
;
3 0 2 2
<i>x y</i> <i>b</i> <i>b</i> <i>b</i>
<i>A</i>
<i>x</i> <i>y</i>
<sub></sub> <sub></sub>
Đường thẳng 2qua <i>A</i> và vng góc <i>d</i>3cắt <i>d</i>3 tại <i>D</i>. Phương trình 1:<i>x y</i> 6<i>b</i>10 0
Tọa độ của <i>D</i> là nghiệm của hệ
0
3 5;3 5
6 10 0
<i>x y</i>
<i>D b</i> <i>b</i>
<i>x y</i> <i>b</i>
<i>ABCD</i> là hình vng
2 5
.... 2 9 10 0 2
2
<i>AD CD</i> <i>b</i> <i>b</i> <i>b</i> <i>b</i>
3 1 3 3 5 15 5 5 5 5 5 5
2 ; , 2;1 , ; , 1;1 ; , ;0 , ; , ;
2 2 2 2 2 4 4 2 4 4 2 2
<i>b</i> <i>A</i><sub></sub> <sub></sub> <i>B</i> <i>C</i><sub></sub> <sub></sub> <i>D</i> <i>b</i> <i>A</i><sub></sub> <sub></sub> <i>B</i><sub></sub> <sub></sub> <i>C</i><sub></sub> <sub></sub> <i>D</i><sub></sub> <sub></sub>
Gọi giao điểm thứ hai của đường thẳng cần tìm với (C1) và (C2) lần lượt là M và N
Gọi M(x; y)( )<i>C</i>1 <i>x</i>2<i>y</i>2 13 (1)
Vì A là trung điểm của MN nên N(4 – x; 6 – y).
Do N ( )<i>C</i>2 (2<i>x</i>)2(6 <i>y</i>)2 25 (2)
Từ (1) và (2) ta có hệ
2 2
2 2
13
(2 ) (6 ) 25
<i>x</i> <i>y</i>
<i>x</i> <i>y</i>
Giải hệ ta được (x = 2 ; y = 3) ( loại vì trùng A) và (x =
17
5
; y =
6
5<sub> ). Vậy M(</sub>
17
5
Đường thẳng cần tìm đi qua A và M có phương trình : x – 3y + 7 = 0
2 1
2 3
2 1
3
3
<i>G</i>
<i>G</i>
<i>x</i>
<i>x</i>
<i>CG</i> <i>CI</i>
<i>y</i>
<i>y</i>
<sub> </sub>
<sub></sub>
,
Do G thuộc đường thẳng x + y – 2 = 0
2 1 2 1
2 0
3 3
<i>x</i> <i>y</i>
Toạ độ điểm I là nghiệm của hệ phương trình
2 3 0
5; 1
2 1 2 1
2 0
3 3
<i>x</i> <i>y</i>
<i>I</i>
<i>x</i> <i>y</i>
Gọi <i>A x y</i>
2
2 2
2 <sub>5</sub> <sub>1</sub> 5
2 4
<i>A</i> <i>A</i>
<i>AB</i>
<i>IA</i> <i>x</i> <i>y</i>
<sub></sub> <sub></sub>
mặt khác điểm A thuộc đường thẳng x + 2y – 3 = 0 nên toạ độ điểm A là nghiệm của hệ
4
1
2 3 0
2
5
5 1 6
4
3
2
<i>A</i>
<i>A</i>
<i>A</i> <i>A</i>
<i>A</i> <i>A</i> <i>A</i>
<i>A</i>
<i>x</i>
<i>x</i> <i>y</i>
<i>x</i> <i>y</i> <i>x</i>
<i>y</i>
<sub></sub>
<sub></sub>
<sub></sub>
<sub></sub>
Vậy A
1
4,
2
<sub>, B</sub>
3
6;
2
<sub> hoặc B</sub>
1
4,
2
<sub>, C</sub>
3
6;
2
điểm <i>N</i>0 <i>d</i> 0
1 7
;
5 5
<i>N</i>
<sub></sub> <sub></sub>
Gọi M1, M2 lần lượt là giao điểm của (C) và
1 2
2 11 8 19
; , ;
5 5 5 5
<i>M</i> <i>M</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>