Chuyên đề: Phương trình đường thẳng và đường tròn
BT35. 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; 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
n đề : PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG VÀ ĐƯỜNG TRÒN Daukhacha.toan@gmail.com - Trang 19 - nhÊt mét ®iÓm A mµ tõ ®ã kÎ ®−îc hai tiÕp tuyÕn AB, AC tíi ®−êng trßn (C) (B, C lµ hai tiÕp ®iÓm) sao cho tam gi¸c ABC vu«ng. Giải d A C I B (C) có ( )1; 2I − và bán kính 3R = . Nếu tam giác ABC vuông góc tại A (có nghĩa là từ A kẻ được 2 tiếp tuyến tới (C) và 2 tiếp tuyến vuông góc với nhau) khi đó ABIC là hình vuông. Theo tính chất hình vuông ta có 2IA IB= = (1) . Nếu A nằm trên d thì ( );A t m t− − suy ra : ( ) ( )2 21 2IA t t m= − + − + . Thay vào (1) : ( ) ( )2 21 2 3 2t t m⇒ − + − + = ( )2 22 2 1 4 13 0t m t m m⇔ − − + − − = (2). Để trên d có đúng 1 điểm A thì (2) có đúng 1 nghiệm t , từ đó ta có điều kiện : ( ) ( )22 10 25 0 5 0 5m m m m∆ = − + + = ⇔ − + = ⇒ = − . Khi đó (2) có nghiệm kép là : ( )1 2 0 1 5 1 3 3;82 2 m t t t A− − −= = = = = − ⇒ − BT30. Trong mặt phẳng toạ độ Oxy cho hai đường thẳng ( )1 : 4 3 12 0d x y− − = và ( )2 : 4 3 12 0d x y+ − = . Tìm toạ độ tâm và bán kính đường tròn nội tiếp tam giác có 3 cạnh nằm trên (d1), (d2), trục Oy. Giải Gọi A là giao của ( )1 2 4 3 12 0, : 3;04 3 12 0 x y d d A A Ox x y − − = ⇒ ⇔ ∈ + − = Vì (BC) thuộc Oy cho nên gọi B là giao của 1d với Oy : cho 0x = suy ra 4y = − , ( )0; 4B − và C là giao của 2d với Oy : ( )C 0;4 . Chứng tỏ B, C đối xứng nhau qua Ox , mặt khác A nằm trên Ox vì vậy tam giác ABC là tam giác cân đỉnh A. Do đó tâm I đường tròn nội tiếp tam giác thuộc Ox suy ra ( )I a;0 . Theo tính chất phân giác trong : 5 5 4 9 4 4 4 IA AC IA IO OA IO AO IO IO + + = = ⇒ = ⇔ = 4 4.3 4 9 9 3 OAIO⇒ = = = . Có nghĩa là 4 ;0 3 I www.MATHVN.com www.MATHVN.com Chuyên đề : PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG VÀ ĐƯỜNG TRÒN Daukhacha.toan@gmail.com - Trang 20 - Tính r bằng cách : ( ) ( )5 8 51 1 15 1 1 18 6. .5.3 2 2 2 2 2 15 5 AB BC CA S BC OA r r r + + + + = = = = = ⇒ = = . BT31. Trong mặt phẳng toạ độ Oxy cho điểm ( )C 2; 5− và đường thẳng : 3 4 4 0x y∆ − + = . Tìm trên ∆ hai điểm A và B đối xứng nhau qua 5I 2; 2 sao cho diện tích tam giác ABC bằng15 Giải Nhận xét I thuộc ∆ , suy ra A thuộc ∆ ( )4 ;1 3A t t⇒ + . Nếu B đối xứng với A qua I thì B có tọa độ ( )B 4 4t;4 3t− + ( ) ( )2 216 1 2 9 1 2 5 1 2AB t t t⇒ = − + − = − Khoảng cách từ ( )C 2; 5− đến ∆ bằng chiều cao của tam giác ABC : 6 20 4 6 5 + + = = Từ giả thiết : ( ) ( ) ( ) ( ) 0 0;1 , 4;41 1 . 5.1 2 .6 15 1 2 1 2 2 1 4;4 , 0;1 t A B S AB h t t t A B = → = = − = ⇔ − = ⇔ = → BT32. Trong mÆt ph¼ng Oxy cho tam gi¸c ABC biÕt ( ) ( )A 2; 3 , B 3; 2− − , cã diÖn tÝch b»ng 3 2 vµ träng t©m thuéc ®−êng th¼ng : 3 – – 8 0x y∆ = . T×m täa ®é ®Ønh C. Giải Do G thuộc ∆ suy ra ( )G t;3t 8− . (AB) qua ( )A 2; 3− có véc tơ chỉ phương ( )1;1u AB= = , cho nên (AB) : 2 3 5 0 1 1 x y x y− += ⇔ − − = . Gọi M là trung điểm của AB : M 5 5; 2 2 − . Ta có : 5 5 5 11; 3 8 ; 3 2 2 2 2 GM t t t t = − − − + = − − . Giả sử ( )0 0;C x y , theo tính chất trọng tâm ta có : ( )( ) 0 0 0 0 52 5 22 2 2 5;9 19 1 9 19113 8 2 3 2 x t t x t GC GM C t t y t y t t − = − − = − + = − ⇔ ⇔ ⇒ − − = − − + = − − Ngoài ra ta còn có 2AB = , ( ) ( ) ( )3 2 5 9 19 8 4 3, 10 10 t t t h C − − − − − ∆ = = Theo giả thiết : ( ) 4 31 1 3. , 2 2 4 3 3 10 2 2 210 t S AB h C t − = ∆ = = ⇔ − = ( )2 2 4 3 5 7 6 5 ; 7 9 5 3 3 2 4 3 90 9 24 29 0 4 3 5 6 5 7 ;9 5 7 3 3 t C t t t t C − + = ⇒ − − − ⇔ − = ⇔ − − = ⇔ + − = ⇒ = − BT33. Trong mặt phẳng tọa độ Oxy cho hình chữ nhật ABCD có tâm 1 ;0 2 I . Đường thẳng AB có phương trình: – 2 2 0, 2x y AB AD+ = = và hoành độ điểm A âm. Tìm tọa độ các đỉnh www.MATHVN.com www.MATHVN.com Chuyên đề : PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG VÀ ĐƯỜNG TRÒN Daukhacha.toan@gmail.com - Trang 21 - của hình chữ nhật đó Giải Do A thuộc (AB) suy ra ( )2 2;A t t− (do A có hoành độ âm cho nên 1t < ) Do ABCD là hình chữ nhật suy ra C đối xứng với A qua I : ( )3 2 ;C t t− − . Gọi d' là đường thẳng qua I và vuông góc với (AB), cắt (AB) tại H thì : 1 ' : 2 2 x td y t = + = − , và H có tọa độ là H ( )0;1 . Mặt khác B đối xứng với A qua H suy ra ( )2 2 ;2B t t− − . Từ giả thiết : 2AB AD= suy ra AH AD= , hay 2AH IH= ( ) ( )2 2 12 2 1 2 1 4 t t⇒ − + − = + ( )22 1 1 055 10 5 4. 1 1 1 1 2 14 t t t t t t t − = − = ⇔ − + = ⇔ − = ⇒ ⇔ − = = > Vậy khi ( ) ( ) ( ) ( )1 2;0 , 2;2 , 3;0 , 1; 2 2 t A B C D= ⇒ − − − . * Chú ý: Ta còn có cách giải khác nhanh hơn Tính ( ) 1 0 2 52; 25 h I AB − + = = , suy ra ( )2 , 5AD h I AB= = Mặt khác : ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 22 5 255 4 4 4 4 AB AD IA IH IH IH AD= + = + = + = + = ⇒ 5 2 IA IB= = Do đó A, B là giao của (C) tâm I bán kính IA cắt (AB). Vậy A, B có tọa độ là nghiệm của hệ : ( ) ( )2 22 2 2 0 2;0 , 2;21 5 2 2 x y A B x y − + = ⇒ − − + = (Do A có hoành độ âm) Theo tính chất hình chữ nhật suy ra tọa độ của các đỉnh còn lại : ( )3;0C và ( )D 1; 2− − BT34. Trong mặt phẳng Oxy cho tam giác ABC với ( )1; 2A − , đường cao : 1 0CH x y− + = , phân giác trong : 2 5 0BN x y+ + = . Tìm toạ độ các đỉnh B, C và tính diện tích tam giác ABC Giải H N B C A www.MATHVN.com www.MATHVN.com Chuyên đề : PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG VÀ ĐƯỜNG TRÒN Daukhacha.toan@gmail.com - Trang 22 - Đường (AB) qua ( )A 1; 2− và vuông góc với (CH) suy ra (AB): 1 2 x t y t = + = − − . (AB) cắt (BN) tại B: 1 2 5 2 5 0 x t y t t x y = + ⇔ = − − → = − + + = Do đó ( )4;3B − . Ta có : 1 2 11, 2 tan 1 2 3AB BN k k ϕ − += − = − ⇒ = = + Gọi A' đối xứng với A qua phân giác (BN) thì A' nằm trên (AB). Khi đó A' nằm trên d vuông góc với (BN) 1 2: 2 x t d y t = + ⇒ = − + d cắt (BN) tại H : ( ) 1 2 : 2 1 1; 3 2 5 0 x t H y t t H x y = + ⇒ = − + → = − ⇔ − − + + = . A' đối xứng với A qua H suy ra ( )A ' 3; 4− − . (BC) qua B, A' suy ra : ( )1; 7u = − ( ) 4: 3 7 x t BC y t = − + ⇒ = − . (BC) cắt (CH) tại C: 4 3 13 93 7 ; 4 4 4 1 0 x t y t t C x y = − + ⇒ = − → = ⇔ − − − + = Tính diện tích tam giác ABC : Ta có : ( ) 2 5 1 1 9 9 10 . ( , ) .2 59 2 2 4, 2 2 2 2 ABC AB S AB h C AB h C AB = ⇒ = = = = BT35. 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 1 : 3 0d x y− − = và 2 : 6 0d x y+ − = . Trung điểm của một cạnh là giao điểm của d1 với trục Ox. Tìm toạ độ các đỉnh của hình chữ nhật Giải Theo giả thiết, tọa độ tâm I 3 0 9 3 ; 6 0 2 2 x y I x y − − = ⇔ ⇒ + − = . Gọi M là trung điểm của AD thì M có tọa độ là giao của : 3 0x y− − = với Ox suy ra ( )M 3;0 . Nhận xét rằng IM || AB và DC , nói một cách khác AB và CD nằm trên 2 đường thẳng song song với 1d có ( )1; 1n = − . A, D nằm trên đường thẳng d vuông góc với 1d 3 : x t d y t = + ⇒ = − . Giả sử ( )3 ;A t t+ − (1), thì do D đối xứng với A qua M suy ra ( )3 ;D t t− (2) . C đối xứng với A qua I cho nên ( ) ( )6 ;3 3C t t− + . B đối xứng với D qua I suy ra ( )12 ;3B t 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 : : 3 2MJ AB AD= = = . Khoảng cách từ A tới 1d : ( ) ( )1 12, 2 , .2 ABCD t h A d S h A d MJ= ⇒ = www.MATHVN.com www.MATHVN.com Chuyên đề : PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG VÀ ĐƯỜNG TRÒN Daukhacha.toan@gmail.com - Trang 23 - 12 2 3 2 12 12 12ABCD tt S t t = − ⇔ = = = ⇔ = . Thay các giá trị của t vào (1),(2),(3),(4) ta tìm được các đỉnh của hình chữ nhật : ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 3;1 , 4; 1 , 7;2 , 11;4 1 4; 1 , 2;1 , 5;4 , 13;2 t A D C B t A D C B = − → − ⇔ = → − BT36. Trong mặt phẳng Oxy, cho đường thẳng ∆ có phương trình 2 3 0x y+ − = và hai điểm ( ) ( )A 1;0 , B 3; 4− . Hãy tìm trên đường thẳng ∆ một điểm M sao cho 3MA MB+ là nhỏ nhất Giải ( ), 3 2 ;D M M t t∈ ∆ ⇒ − có nên ta có : ( ) ( )2 2; , 3 6 ; 3 12MA t t MB t t= − − = − − . Suy ra tọa độ của ( ) ( ) ( )2 23 8 ; 4 14 3 8 4 14MA MB t t MA MB t t+ = − − ⇒ + = + + . Vậy ( ) ( ) ( )2 2 28 4 14 80 112 196f t t t t t= + + = + + . Xét ( ) 280 112 196g t t t= + + , tính đạo hàm ( )' 160 112g t t= + . ( )' 0g t = khi 112 51 51 15.169 196 80 80 80 80 t g = − = − ⇔ − = = Vậy min 3 196 14MA MB+ = = , đạt được khi 51 80 t = − và 131 51; 40 80 M − − BT37. Trong mặt phẳng Oxy, cho hai đường tròn : ( ) 2 21 : 13C x y+ = và ( ) ( )2 22 : 6 25C x y− + = cắt nhau tại ( )A 2;3 . Viết phương trình đường thẳng đi qua A và cắt ( ) ( )1 2,C C theo hai dây cung có độ dài bằng nhau. Giải Từ giả thiết : ( ) ( ) ( ) ( )1 2: 0;0 , 13. : 6;0 , ' 5C I R C J R= = = Gọi đường thẳng d qua ( )A 2;3 có véc tơ chỉ phương ( ) 2; : 3 x at u a b d y bt = + = ⇒ = + d cắt ( )1C tại A, B : ( ) ( )2 2 2 2 2 2 2 2 2 33 2 2 3 0 13 x at a by bt a b t a b t t a b x y = + + ⇔ = + ⇔ + + + = → = − + + = ( ) ( ) 2 2 2 2 2 3 3 2 ; b b a a a b B a b a b − − ⇔ + + . Tương tự d cắt ( )2C tại A, C thì tọa độ của A, C là nghiệm của hệ : ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 3 10 6 2 3 8 33 ; 6 25 x at a b a ab b a ab by bt t C a b a b a b x y = + − − + + − ⇔ = + → = ⇔ + + + − + = Nếu 2 dây cung bằng nhau thì A là trung điểm của A, C. Từ đó ta có phương trình : www.MATHVN.com www.MATHVN.com Chuyên đề : PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG VÀ ĐƯỜNG TRÒN Daukhacha.toan@gmail.com - Trang 24 - ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 2 2 2 0 :2 3 310 6 2 4 6 9 0 3 3 ; ' 3;2 2 2 x a db ab y ta ab b a ab a b a b a b u b b u = = → − = + − + ⇔ + = ⇔ − = ⇔ + + = → = = Suy ra : 2 3 : 3 2 x t d y t = + = + . Vậy có 2 đường thẳng d : x 2 0− = và d ' : 2x 3y 5 0− + = BT38. Trong mặt phẳng Oxy, cho tam giác ABC biết ( )A 3;0 , đường cao từ đỉnh B có phương trình 1 0x y+ + = trung tuyến từ đỉnh C có phương trình 2 2 0x y− − = . Viết phường trình đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC Giải H K B A C Đường thẳng d qua A(3;0) và vuông góc với (BH) cho nên có véc tơ chỉ phương ( )1;1u = do đó d : 3x t y t = + = . Đường thẳng d cắt (CK) tại C : ( ) 3 4 1; 4 2 2 0 x t y t t C x y = + = ⇒ = − ⇔ − − − − = Vì K thuộc (CK) ⇒ ( );2 2K t t − và K là trung điểm của AB cho nên B đối xứng với A qua K suy ra ( )2 3;4 4B t t− − . Mặt khác K lại thuộc (BH) cho nên : ( ) ( )2 3 4 4 1 0t t− + − + = suy ra 1t = và tọa độ ( )B 1;0− . (C): ( )2 2 2 2 22 2 0 0x y ax by c a b c R+ − − + = + − = > là đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC. Cho (C) qua lần lượt A,B,C ta được hệ : 1 9 6 0 2 4 4 0 0 5 2 8 0 6 a a c a c b a b c c = − + = + + = ⇒ = + + + = = − Vậy ( ) 2 21 25: 2 4 C x y − + = BT39. 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 : 3 4 0d x y+ − = . Tìm tọa độ đỉnh C ? Giải www.MATHVN.com www.MATHVN.com Chuyên đề : PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG VÀ ĐƯỜNG TRÒN Daukhacha.toan@gmail.com - Trang 25 - d K C C B Nếu G thuộc d thì ( );4 3G t t− . Gọi ( )0 0;C x y . Theo tính chất trọng tâm : 0 0 0 0 1 2 3 33 12 94 3 3 x t x t y y t t + + = = − ⇔ = − − = Do đó ( )3 3;12 9C t t− − . Ta có : ( ) 2 1 1( ) : 2 3 0 1 21;2 1 2 5 x yAB x y AB AB − + = ⇒ − − = = ⇒ = + = h(C,AB)= ( ) ( )2 3 3 12 9 3 15 21 5 5 t t t− − − − − = . Do đó : ( )1 . , 2ABC S AB h C AB= ⇒ ( ) 32 17 2632 ;15 21 15 211 11 15 5 5155 15 21 11 202 2 25 4 1;015 3 t Ct t t S t t t C = → = −= − − = = = ⇔ − = ⇒ ⇔ = = → BT40. Trong mặt phẳng Oxy , cho hình vuông có đỉnh ( )4;5− và một đường chéo có phương trình 7 8 0x y− + = . Viết phương trình chính tắc các cạnh hình vuông Giải Gọi ( )A 4;8− thì đường chéo ( ) : 7 8 0BD x y− + = . Giả sử ( );7 8B t t + thuộc (BD). Đường chéo (AC) qua ( )A 4;8− và vuông góc với (BD) cho nên có véc tơ chỉ phương ( ) ( ) 4 7 4 57; 1 : 7 39 05 7 1 x t x y u AC x y y t = − + + − = − ⇒ ⇔ = ⇔ + − = = − − . Gọi I là giao của (AC) và (BD) thì tọa độ của I là nghiệm của hệ : ( ) 4 7 1 1 95 ; 3;4 2 2 2 7 8 0 x t y t t I C x y = − + = − → = ⇔ − ⇔ − + = Từ ( );7 8B t t + suy ra : ( ) ( )4;7 3 , 3;7 4BA t t BC t t= + + = − + . Để là hình vuông thì BA BC= BA vuông góc với BC ( )( ) ( )( ) 2 04 3 7 3 7 4 0 50 50 0 1 t t t t t t t t = ⇔ + − + + + = ⇔ + = ⇔ = − www.MATHVN.com www.MATHVN.com Chuyên đề : PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG VÀ ĐƯỜNG TRÒN Daukhacha.toan@gmail.com - Trang 26 - ( ) ( ) 0 0;8 1 1;1 t B t B = → ⇔ = − → − . Tìm tọa độ của D đối xứng với B qua I ( ) ( ) ( ) ( ) 0;8 1;1 1;1 0;8 B D B D → − ⇒ − → Từ đó : (AB) qua ( )4;5A − có ( ) ( ) 4 54;3 : 4 3AB x y u AB + −= → = (AD) qua ( )4;5A − có ( ) ( ) 4 53; 4 : 3 4AD x y u AB + −= − → = − (BC) qua ( )B 0;8 có ( ) ( ) 83; 4 : 3 4BC x y u BC −= − ⇒ = − (DC) qua ( )D 1;1− có ( ) ( ) 1 14;3 : 4 3DC x y u DC + −= ⇒ = Chú ý : Ta còn cách giải khác (BD) : 7 8y x= + , (AC) có hệ số góc 1 7 k = − và qua ( )A 4;5− suy ra 31: 7 7 xAC y = + . Gọi I là tâm hình vuông : ( ) 2 2 3;47 8 31 7 7 A C I A C I I I C C x x x y y y Cy x xy + = + = ⇒ ⇒ = + = − + Gọi (AD) có véc tơ chỉ phương ( ) ( ) ( ) 0; , : 1;7 7 . cos 45u a b BD v a b u v u v= = ⇒ + = = 2 27 5a b a b⇔ + = + . Chọn 1a = , suy ra ( ) ( )3 3 3: 4 5 8 4 4 4 b AD y x x= ⇒ = + + = + Tương tự : ( ) ( ) ( ) ( )4 4 1 3 3 7: 4 5 , : 3 4 3 3 3 4 4 4 AB y x x BC y x x= − + + = − − = − + = + và đường thẳng (DC): ( )4 43 4 8 3 3 y x x= − − + = − + BT41. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho điểm ( )E 1;0− và đường tròn ( ) 2 2: – 8 – 4 –16 0C x y x y+ = . Viết phương trình đường thẳng đi qua điểm E cắt (C) theo dây cung MN có độ dài ngắn nhất. Giải ( ) ( ) ( ) ( )2 2: 4 2 36 4;2 , 6C x y I R− + − = ⇒ = Nhận xét : EI R< suy ra E nằm trong (C) Gọi d là đường thẳng qua ( )E 1;0− có véc tơ chỉ phương ( ) 1; : x atu a b d y bt = − + = ⇒ = Đường thẳng d cắt (C) tại 2 điểm M, N có tọa độ là nghiệm của hệ : ( ) ( ) ( ) ( )2 2 2 2 2 1 2 5 2 7 0 4 2 36 x at y bt a b t a b t x y = − + ⇔ = → + − + − = − + − = . (1) www.MATHVN.com www.MATHVN.com Chuyên đề : PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG VÀ ĐƯỜNG TRÒN Daukhacha.toan@gmail.com - Trang 27 - Gọi ( ) ( )1 ; , 1 '; 'M at bt N at bt− + − + với t và t' là 2 nghiệm của (1). Khi đó độ dài của dây cung ( ) ( ) 2 2 2 22 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 ' 2 18 20 11 ' ' ' a ab bMN a t t b t t t t a b a b a b a b ∆ + + = − + − = − + = + = + + 2 2 2 2 18 20 11 18 20 112 2 1 1 b b t t ba a t t ab a + + + + ⇔ ⇔ = + + . Xét hàm số ( ) 2 2 18 20 11 1 t tf t t + + = + 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 vuông HIE (I là đỉnh) ta luôn có : 2 2 2 2IH IE HE IE IH IE= − ≤ ⇒ ≤ . Do đó IH lớn nhất khi 0HE = có nghĩa là H trùng với E. Khi đó d cắt (C) theo dây cung nhỏ nhất . Lúc này d là đường thẳng qua E và vuông góc với IE cho nên d có véc tơ pháp tuyến ( )5;2n IE= = , do vậy ( ): 5 1 2 0d x y+ + = hay 5 2 5 0x y+ + = . BT42. Cho tam giác ABC cân tại A, biết phương trình đường thẳng AB, BC lần lượt là: 2 – 5 0x y+ = và 3 – 7 0x y + = . Viết phương trình đường thẳng AC, biết rằng AC đi qua điểm ( )F 1; 3− . Giải A H C B F Ta thấy B là giao của (AB) và (BC) cho nên tọa độ B là nghiệm của hệ : 9 2 5 0 7 3 7 0 22 7 x x y x y y = −+ − = ⇒ − + = = − www.MATHVN.com www.MATHVN.com Chuyên đề : PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG VÀ ĐƯỜNG TRÒN Daukhacha.toan@gmail.com - Trang 28 - 9 22 ; 7 7 B ⇔ − − . Đường thẳng 'd qua A vuông góc với (BC) có ( ) ( ) 13; 1 1;3 3 u n k= − ⇒ = ⇔ = − . (AB) có 1 2AB k = − . Gọi (AC) có hệ số góc là k ta có phương trình : 11 1 1 15 5 33 11 82 3 3 15 5 31 1 15 5 3 45 31 1 2 3 3 7 kk k kk k kk k kk k = − − + + + = −+ = ⇔ = ⇔ + = − ⇔ ⇔ + = −− − − = − Với ( ) ( )1 1: 1 3 8 23 0 8 8 k AC y x x y= − ⇒ = − − − ⇔ + + = Với ( ) ( )4 4: 1 3 4 7 25 0 7 7 k AC y x x y= ⇒ = − + − ⇔ + + = BT43. 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 : 7 – 31 0d x y+ = , điểm ( )N 7;7 thuộc đường thẳng AC, điểm ( )2; 3M − thuộc AB và nằm ngoài đoạn AB Giải Gọi ( ) ( ) ( )0 0 0 0 0 0; 2; 3 , 7; 7A x y MA x y NA x y⇒ = − + = − − . Do A là đỉnh của tam giác vuông cân cho nên AM vuông góc với AN hay ta có : ( )( ) ( )( ) 2 20 0 0 0 0 0 0 0. 0 2 7 3 7 0 9 4 7 0MA NA x x y y x y x y= ⇔ − − + + − = ⇔ + − − − = Do đó A nằm trên đường tròn ( ) ( ) ( )2 20 0: 3 2 20C x y− + − = Đường tròn (C) cắt d tại 2 điểm B,C có tọa độ là nghiệm của hệ phương trình : ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 2 31 7 31 73 2 20 50 396 768 028 7 2 207 31 0 x y x yx y y yy yx y = − = − − + − = ⇔ ⇔ ⇔ − + =− + − =+ − = Do đó ta tìm được 198 2 201 99 201 99 201; 50 25 25 y y− − += = = , tương ứng ta tìm được các giá trị của x : 82 7 201 82 7 201 ; 25 25 x x + − = = . Vậy 82 7 201 99 201; 25 25 A + − và tọa độ của điểm 82 7 201 99 201; 25 25 A − + BT44. Trong mặt phẳng Oxy , cho hai đường thẳng 1 2: 2 5 0, : 3 2 –1 0d x y d x y+ + = + = 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 2d Giải www.MATHVN.com www.MATHVN.com Chuyên đề : PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG THẲNG VÀ ĐƯỜNG TRÒN Daukhacha.toan@gmail.com - Trang 29 - d1 d2 G M A B C Tìm tọa độ A là nghiệm của hệ : ( )2 5 0 11 11;17 3 2 1 0 17 x y x A x y y + + = = − ⇔ ⇒ − + − = = Nếu C thuộc ( ) ( )1 2; 2 5 , 1 2 ; 1 3d C t t B d B m m⇒ − − ∈ ⇒ + − − Theo tính chất trọng tâm của tam giác ABC khi G là trọng tâm thì : 2 10 1 2 133 11 2 3 2 3 23 3 t m t m t m t m + − = + = ⇔ − − + = = ( ) 13 2 13 2 35 2 13 2 3 2 24 24 t m t m t m m m m = − = − = − ⇔ ⇔ ⇒ − + = = = Vậy ta tìm được ( )C 35;65− và ( )B 49; 53− . BT45. Trong mặt phẳng Oxy, cho đường tròn ( ) 2 2: – 6 2 –15 0C x y x y+ + = . Tìm tọa độ điểm M trên đường thẳng : 3 – 22 – 6 0d x y = , 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 ( )0;1C . Giải (C) : ( ) ( )2 23 1 25x y− + + = , có ( )3; 1I − và 5R = . Gọi ( ) ( )1 1 2 2; , ;A x y B x y là 2 tiếp điểm của 2 tiếp tuyến kẻ từ M. Gọi ( )0 0 0 0; 3 22 6 0 (*)M x y d x y∈ ⇒ − − = Hai tiếp tuyến của (C) tại A, B có phương trình là : ( )( ) ( )( ) ( )1 13 3 1 1 25 1x x y y− − + + + = và : ( )( ) ( )( ) ( )2 23 3 1 1 25 2x x y y− − + + + = Để 2 tiếp tuyến trở thành 2 tiếp tuyến kẻ từ M thì 2 tiếp tuyến phải đi qua M ( )( ) ( )( ) ( )1 0 1 03 3 1 1 25 3x x y y− − + + + = và ( )( ) ( )( ) ( )2 0 2 03 3 1 1 25 4x x y y− − + + + = Từ (3) và (4) chứng tỏ (AB) có phương trình là : ( )( ) ( )( ) ( )0 03 3 1 1 25 5x x y y− − + + + = Theo giả thiết thì (AB) qua ( )0;1C suy ra : ( ) ( )0 0 0
File đính kèm:
- BAI-TAP-VE-DUONG-THANG-DUONG-TRON2.pdf