[Tài liệu toán 10 file word] Các Dạng Toán Bài VecTơ Trong Mặt Phẳng Tọa Độ Giải Chi Tiết

Các Dạng Toán Bài Véc-tơ Trong Mặt Phẳng Tọa Độ - Giải Chi Tiết

1. Tổng quan về bài học

Bài học này tập trung vào việc giải quyết các dạng toán về véc-tơ trong mặt phẳng tọa độ. Mục tiêu chính là giúp học sinh nắm vững các công thức và phương pháp giải khác nhau, từ đó vận dụng giải quyết các bài tập phức tạp. Bài học sẽ bao quát các dạng toán cơ bản đến nâng cao, giúp học sinh tự tin trong việc xử lý các tình huống liên quan đến véc-tơ trong mặt phẳng tọa độ.

2. Kiến thức và kỹ năng

Sau khi hoàn thành bài học, học sinh sẽ:

Nắm vững các khái niệm cơ bản về véc-tơ trong mặt phẳng tọa độ, bao gồm: véc-tơ, tọa độ véc-tơ, cộng trừ véc-tơ, nhân véc-tơ với một số. Thành thạo các công thức tính toán liên quan đến véc-tơ, như độ dài véc-tơ, tọa độ điểm, phép tịnh tiến. Hiểu rõ các dạng toán về véc-tơ trong mặt phẳng tọa độ, bao gồm: Xác định tọa độ điểm, véc-tơ. Tính toán độ dài véc-tơ, tọa độ điểm. Tính toán tổng, hiệu, tích vô hướng của các véc-tơ. Xác định điểm thỏa mãn điều kiện cho trước về véc-tơ. Áp dụng véc-tơ vào các bài toán hình học phẳng, như tìm tọa độ trọng tâm tam giác, trung điểm đoạn thẳng, các bài toán liên quan đến tính chất hình học. Vận dụng các kiến thức và kỹ năng trên để giải quyết các bài tập về véc-tơ trong mặt phẳng tọa độ, từ đơn giản đến phức tạp. 3. Phương pháp tiếp cận

Bài học được tổ chức theo phương pháp hướng dẫn u2013 thực hành.

Giảng giải lý thuyết: Mỗi khái niệm và công thức sẽ được giải thích rõ ràng, minh họa bằng các ví dụ cụ thể.
Phân tích bài toán: Các bài tập sẽ được phân tích kỹ lưỡng, chỉ ra các bước giải, các công thức áp dụng và cách tư duy để giải quyết vấn đề.
Giải bài tập mẫu: Một số bài tập tiêu biểu sẽ được giảng giải chi tiết, từ cách xác định thông tin cần thiết, đến các bước tính toán và kiểm tra kết quả.
Thực hành bài tập: Học sinh được hướng dẫn và thực hành giải các bài tập khác nhau, từ dễ đến khó, để củng cố kiến thức và kỹ năng.
Thảo luận nhóm: Để tạo không gian học tập tích cực, bài học sẽ khuyến khích học sinh thảo luận nhóm, trao đổi ý kiến và cùng nhau giải quyết bài tập.

4. Ứng dụng thực tế

Kiến thức về véc-tơ trong mặt phẳng tọa độ có nhiều ứng dụng trong đời sống và các lĩnh vực khác như:

Kỹ thuật: Xác định vị trí, hướng của các đối tượng trong không gian. Vật lý: Mô tả chuyển động của các vật thể, lực tác dụng lên các vật thể. Kỹ thuật xây dựng: Thiết kế và tính toán các cấu trúc, kết cấu. Toán học: Giải quyết các bài toán hình học phẳng, giải tích. 5. Kết nối với chương trình học

Bài học này là một phần quan trọng trong chương trình học về hình học phẳng, là nền tảng cho các bài học tiếp theo về hình học không gian và các môn học liên quan. Nắm vững kiến thức véc-tơ trong mặt phẳng tọa độ sẽ giúp học sinh dễ dàng tiếp thu các kiến thức về hình học không gian và các ứng dụng trong các môn học khác.

6. Hướng dẫn học tập Chuẩn bị bài học: Học sinh cần đọc trước lý thuyết và các công thức liên quan để hiểu rõ hơn về bài học. Ghi chú cẩn thận: Ghi lại các công thức, ví dụ và phương pháp giải quan trọng trong quá trình học. Thực hành thường xuyên: Giải nhiều bài tập khác nhau để củng cố kiến thức và kỹ năng. Tìm hiểu thêm: Học sinh có thể tìm hiểu thêm các tài liệu tham khảo khác để mở rộng kiến thức. Hỏi đáp: Nếu gặp khó khăn, học sinh nên chủ động đặt câu hỏi để được hướng dẫn và giải đáp. Làm việc nhóm: Thảo luận nhóm để hiểu sâu hơn về bài học và cùng nhau giải quyết bài tập. Các từ khóa liên quan (40 từ):

Véc-tơ, tọa độ véc-tơ, cộng véc-tơ, trừ véc-tơ, nhân véc-tơ với một số, độ dài véc-tơ, tọa độ điểm, phép tịnh tiến, tích vô hướng, trọng tâm tam giác, trung điểm đoạn thẳng, mặt phẳng tọa độ, hình học phẳng, bài tập véc-tơ, giải bài tập véc-tơ, công thức véc-tơ, ứng dụng véc-tơ, hình học không gian, kỹ thuật, vật lý, xây dựng, toán học, giải tích, hướng dẫn giải, ví dụ minh họa, bài tập mẫu, thực hành, thảo luận nhóm, chương trình học, tài liệu tham khảo, tự học, học tập hiệu quả, cách giải bài tập, phương pháp giải, bài toán hình học, độ dài véc tơ, phương trình đường thẳng, phương trình đường tròn.

Các dạng toán bài Vectơ trong mặt phẳng tọa độ giải chi tiết được soạn dưới dạng file word và PDF gồm 4 trang. Các bạn xem và tải về ở dưới.

DẠNG 1: TỌA ĐỘ ĐIỂM-TỌA ĐỘ CỦA VECTƠ

A. Phương pháp

1) Cho hai vectơ $\vec u\left( {x;y} \right)$ và $\vec v\left( {x’;y’} \right)$. Khi đó:

• $\vec u + \vec v = \left( {x + x’;y + y’} \right)$

• $\vec u – \vec v = \left( {x – x’;y – y’} \right)$

• $k\vec u = \left( {kx;ky} \right)$ với $k \in \mathbb{R}$

• $\vec u = \vec v \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
x = x’\\
y = y’
\end{array} \right.$.

Nhận xét: Vectơ $\vec v\left( {x’;y’} \right)$ cùng phương với vectơ $\vec u\left( {x;y} \right) \ne \vec 0$ khi và chỉ khai tồn tại số $k$ sao cho $x’ = kx,y’ = ky$ hay là $\frac{{x’}}{x} = \frac{{y’}}{y}$ nếu $xy \ne 0$.

2) Với hai điểm $M\left( {x;y} \right)$ và $N\left( {x’;y’} \right)$ thì

• $\overrightarrow {MN} = \left( {x’ – x;y’ – y} \right)$

• $MN = \left| {\overrightarrow {MN} } \right| = \sqrt {{{\left( {x’ – x} \right)}^2} + {{\left( {y’ – y} \right)}^2}} $

3) Chú ý:

• Trung điểm $M$ của đoạn thẳng $AB$ có tọa độ là $\left( {\frac{{{x_A} + {x_B}}}{2};\frac{{{y_A} + {y_B}}}{2}} \right)$

• Trọng tâm $G$ của tam giác $ABC$ có tọa độ là $\left( {\frac{{{x_A} + {x_B} + {x_C}}}{3};\frac{{{y_A} + {y_B} + {y_C}}}{3}} \right)$

B. Trắc nghiệm

Bài 1. Xác định tọa độ của vectơ $\vec c = \vec a + 3\vec b$ biết $\vec a = \left( {2; – 1} \right),\vec b = \left( {3;4} \right)$

Lời giải

$\vec c = \vec a + 3\vec b = \left( {2; – 1} \right) + \left( {9;12} \right) = \left( {11;11} \right)$

Bài 2. Cho $\vec a = \left( {2;1} \right),\vec b = \left( {3;4} \right),\vec c = \left( { – 7;2} \right)$. Tìm vectơ $\vec x$ sao cho $\vec x – 2\vec a = \vec b – 3\vec c$.

Lời giải

$\vec x – 2\vec a = \vec b – 3\vec c \Leftrightarrow \vec x = 2\vec a + \vec b – 3\vec c = \left( {28;0} \right)$

Bài 3. Trong hệ tọa độ $Oxy$, cho 3 điểm $A\left( {2;1} \right);B\left( {0; – 3} \right);C\left( {3;1} \right)$. Tìm tọa độ điểm $D$ để $ABCD$ là hình bình hành.

Lời giải

Gọi $D\left( {x;y} \right)$. Ta có: $\overrightarrow {AD} = \overrightarrow {BC} \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{x – 2 = 3} \\
{y – 1 = 4}
\end{array} \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{x = 5} \\
{y = 5}
\end{array} \Rightarrow D\left( {5;5} \right)} \right.} \right.$

Bài 4. Trong hệ tọa độ $Oxy$, cho $A\left( { – 4;1} \right);B\left( {2;4} \right);C\left( {2; – 2} \right)$. Tìm tọa độ điểm $D$ sao cho $C$ là trọng tâm $\vartriangle ABD$

Lời giải

Gọi $D\left( {x;y} \right)$. C là trọng tâm $\vartriangle ABD$ khi đó:

$\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{2 = \frac{{ – 4 + 2 + x}}{3}} \\
{ – 2 = \frac{{1 + 4 + y}}{3}}
\end{array} \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{x = 8} \\
{y = – 11}
\end{array} \Rightarrow D\left( {8; – 11} \right)} \right.} \right.$

Bài 5. Trong hệ tọa độ $Oxy$, cho $M\left( {2;0} \right);N\left( {2;2} \right);P\left( { – 1;3} \right)$ lần lượt là trung điểm các cạnh $BC,CA,AB$ của $\vartriangle ABC$.Tọa độ điểm $B$ là:

Lời giải

Ta có $BPMN$ là hình bình hành nên

$\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{{x_B} + {x_N} = {x_P} + {x_M}} \\
{{y_B} + {y_N} = {y_P} + {y_M}}
\end{array} \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{{x_B} + 2 = \left( { – 1} \right) + 2} \\
{{y_B} + 2 = 3 + 0}
\end{array} \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{{x_B} = – 1} \\
{{y_B} = 1}
\end{array}} \right.} \right.} \right.$

Bài 6. Trong hệ tọa độ $Oxy$, cho 3 điểm $A\left( {2;5} \right);B\left( {1;1} \right);C\left( {3;3} \right)$. Tìm điểm $E$ thuộc mặt phẳng tọa độ thỏa mãn $\overrightarrow {AE} = 3\overrightarrow {AB} – 2\overrightarrow {AC} $ ?

Lời giải

Gọi $E\left( {x;y} \right) \Rightarrow \overrightarrow {AE} = \left( {x – 2;y – 5} \right),\overrightarrow {AB} = \left( { – 1; – 4} \right),\overrightarrow {AC} = \left( {1; – 2} \right)$

$\overrightarrow {AE} = 3\overrightarrow {AB} – 2\overrightarrow {AC} \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{x – 2 = – 5} \\
{y – 5 = – 8}
\end{array} \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{x = – 3} \\
{y = – 3}
\end{array} \Rightarrow E\left( { – 3; – 3} \right)} \right.} \right.$

Bài 7. Trong mặt phẳng $Oxy$, cho các điểm $A\left( { – 4;2} \right),B\left( {2;4} \right)$. Tính độ dài $AB$.

Lời giải

Ta có: $\overrightarrow {AB} = \left( {6;2} \right)$ nên $AB = \sqrt {36 + 4} \Leftrightarrow AB = 2\sqrt {10} $.

Bài 8. Cho hình bình hành $ABCD$ có tọa độ tâm $I\left( {3;2} \right)$ và hai đỉnh $B\left( { – 1;3} \right);C\left( {8; – 1} \right)$. Tìm tọa độ hai đỉnh $A,D$.

Lời giải

Ta có:

$I$ là trung điểm $BD \Rightarrow D = \left( {2{x_I} – {x_B};2{y_I} – {y_B}} \right) \Rightarrow D\left( {7;1} \right)$.

$I$ là trung điểm $AC \Rightarrow C = \left( {2{x_I} – {x_C};2{y_I} – {y_C}} \right) \Rightarrow A\left( { – 2;5} \right)$.

Bài 9. Trong mặt phẳng tọa độ $Oxy$, cho ba điểm $M\left( {2; – 3} \right),N\left( { – 1;2} \right),P\left( {3; – 2} \right)$. Gọi $Q$ là điểm thoả $\overrightarrow {QP} + \overrightarrow {QN} – 4\overrightarrow {MQ} = \vec 0$. Tìm tọa độ điểm $Q$.

Lời giải

Giả sử $Q\left( {x;y} \right)$. Khi đó: $\overrightarrow {QP} + \overrightarrow {QN} – 4\overrightarrow {MQ} = \vec 0$

$ \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{3 – x – 1 – x – 4\left( {x – 2} \right) = 0} \\
{ – 2 – y + 2 – y – 4\left( {y + 3} \right) = 0}
\end{array} \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{x = \frac{5}{3}} \\
{y = – 2}
\end{array}} \right.} \right.$.

Vậy $Q\left( {\frac{5}{3}; – 2} \right)$.

DẠNG 2: HAI VECTƠ CÙNG PHƯONG-BA ĐIỂM THẲNG HÀNG-BIỂU DIỄN MỘT THEO HAI KHÔNG CÙNG PHƯƠNG

A. Phương pháp

• Cho $\overrightarrow a = ({a_1};{a_2}),\,\overrightarrow b = ({b_1};{b_2})$, ta có:

$\vec a$ và $\vec b$ cùng phương $ \Leftrightarrow {a_1} \cdot {b_1} – {a_2} \cdot {b_2} = 0$

• Cho $A\left( {{x_A};{y_A}} \right),B\left( {{x_B};{y_B}} \right),C\left( {{x_C};{y_C}} \right)$. Ba điểm $A,B,C$ thẳng hàng khi vectơ $\overrightarrow {AB} $ không cùng phương vectơ $\overrightarrow {AC} $.

• Để phân tích $\vec c\left( {{c_1};{c_2}} \right)$ qua hai vectơ $\vec a = \left( {{a_1};{a_2}} \right),\vec b = \left( {{b_1};{b_2}} \right)$ không cùng phương, ta giả sử $\vec c = n \cdot \vec a + m \cdot \vec b$. Khi đó ta quy về giải hệ phương trình: $\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{{a_1}n + {b_1}m = {c_1}} \\
{{a_2}n + {b_2}m = {c_2}}
\end{array}} \right.$ tìm $n,m$.

Dựa vào tính chất của hình và sử dụng công thức

• $M$ là trung điểm đoạn thẳng $AB$ suy ra ${x_M} = \frac{{{x_A} + {x_B}}}{2},{y_M} = \frac{{{y_A} + {y_B}}}{2}$

• Tọa độ điểm $M$ chia đoạn $AB$ theo tỉ lệ $k \ne 1:\overrightarrow {MA} = k\overrightarrow {MB} \Leftrightarrow {x_M} = \frac{{{x_A} – k{x_B}}}{{1 – k}};{y_A} = \frac{{{y_A} – k{y_B}}}{{1 – k}}$

• G trọng tâm tam giác $ABC$ suy ra ${x_G} = \frac{{{x_A} + {x_B} + {x_C}}}{3},{y_G} = \frac{{{y_A} + {y_B} + {y_C}}}{2}$

$\vec a\left( {x;y} \right) = \vec b\left( {x’;y’} \right) \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{x = x’} \\
{y = y’}
\end{array}} \right.$

• Cho $A\left( {{x_A};{y_A}} \right),B\left( {{x_B};{y_B}} \right),C\left( {{x_C};{y_C}} \right),D\left( {{x_D};{y_D}} \right)$. Nếu $\overrightarrow {AB} = \overrightarrow {CD} $ thì $\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{{x_B} – {x_A} = {x_D} – {x_C}} \\
{{y_B} – {y_A} = {y_D} – {y_C}}
\end{array}} \right.$

• $ABCD$ là hình bình hành khi $\overrightarrow {AB} = \overrightarrow {CD} $

B. Trắc nghiệm

Bài 1. Cho 2 vectơ $\vec u = \left( {2m – 1} \right)\vec i + \left( {3 – m} \right)\vec j$ và $\vec v = 2\vec i + 3\vec j$. Tìm $m$ để hai vectơ cùng phương.

Lời giải

Để 2 vectơ cùng phương thì $\frac{{2m – 1}}{2} = \frac{{3 – m}}{3} \Leftrightarrow m = \frac{9}{8}$.

Bài 2. Trong mặt phẳng $Oxy$, cho $A\left( {m – 1;2} \right);B\left( {2;5 – 2m} \right);C\left( {m – 3;4} \right)$. Tìm $m$ để $A,B,C$ thẳng hàng.

Lời giải

$A,B,C$ thẳng hàng $ \Leftrightarrow \frac{{3 – m}}{{m – 5}} = \frac{{3 – 2m}}{{2m – 1}}$

$ \Leftrightarrow \left( {3 – m} \right)\left( {2m – 1} \right) = \left( {3 – 2m} \right)\left( {m – 5} \right) \Leftrightarrow m = 2$

Bài 3. Trong hệ tọa độ $Oxy$, cho $A\left( {2;1} \right);B\left( {6; – 1} \right)$. Tìm điểm $M$ trên $Ox$ sao cho $A,B,M$ thẳng hàng.

Lời giải

$M \in Ox \Rightarrow M\left( {x;0} \right)$

$\overrightarrow {AB} = \left( {4; – 2} \right),\overrightarrow {AM} = \left( {x – 2; – 1} \right)$

Để $A,B,M$ thẳng hàng $ \Rightarrow \frac{{x – 2}}{4} = \frac{1}{2} \Rightarrow x = 4$

Bài 4. Trong hệ tọa độ $Oxy$, cho $\vec u = 2\vec i – \vec j$ và $\vec v = \vec i + x\vec j$. Tìm $x$ sao cho $\vec u$ và $\vec v$ cùng phương.

Lời giải

Ta có $\vec u = \left( {2; – 1} \right)$ và $\vec v = \left( {1;x} \right)$.

Do $\vec u$ và $\vec v$ cùng phương nên $\frac{1}{2} = \frac{x}{{ – 1}} \Leftrightarrow x = – \frac{1}{2}$.

Bài 5. Cho 4 điểm $M\left( {1; – 2} \right),N\left( {0;3} \right),P\left( { – 3;4} \right),Q\left( { – 1;8} \right)$. Ba điểm nào trong 4 điểm đã cho là thẳng hàng?

Lời giải

Ta có $\overrightarrow {MN} = \left( { – 1;5} \right),\overrightarrow {MP} = \left( { – 4;6} \right),\overrightarrow {MQ} = \left( { – 2;10} \right),\overrightarrow {NP} = \left( { – 3;1} \right),\overrightarrow {NQ} = \left( { – 1;5} \right)$.

Suy ra $\overrightarrow {MN} = \overrightarrow {NQ} $ hay $M,N,Q$ thẳng hàng.

Vậy $M,N,Q$ thẳng hàng.

Bài 6. Trong mặt phẳng $Oxy$, cho $\vec a = \left( {2;1} \right);\vec b = \left( {3;4} \right);\vec c\left( {7;2} \right)$. Tìm $m,n$ để $\vec c = m\vec a + n\vec b$.

Ta có $\vec c = m\vec a + n\vec b \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{2m + 3n = 7} \\
{m + 4n = 2}
\end{array} \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{m = \frac{{22}}{5}} \\
{n = – \frac{3}{5}}
\end{array}} \right.} \right.$

DẠNG 3: MỘT SỐ BÀI TOÁN CÓ LIÊN QUAN

Bài 1. Trên mặt phẳng tọa độ $Oxy$, cho $A\left( {1;1} \right),B\left( {2; – 2} \right),M \in Oy$ và $MA = MB$. Tìm tọa độ điểm $M$.

Lời giải

Do $M \in Oy$, đặt $M\left( {0;y} \right)$ suy ra $\overrightarrow {MA} = \left( {1;1 – y} \right),\overrightarrow {MB} = \left( {2; – 2 – y} \right)$.

Vì $MA = MB \Rightarrow {1^2} + {(1 – y)^2} = {2^2} + {(2 + y)^2} \Leftrightarrow y = – 1$. Vậy $M\left( {0; – 1} \right)$.

Bài 2. Trong mặt phẳng tọa độ $Oxy$ cho hai điểm $A\left( {1;2} \right);B\left( { – 1;1} \right)$. Điểm $M$ thuộc trục $Oy$ thỏa mãn tam giác $MAB$ cân tại $M$. Tính độ dài đoạn $OM$

Lời giải

Điểm $M$ thuộc trục $Oy \Rightarrow M\left( {0;y} \right)$.

Ta có tam giác $MAB$ cân tại $M$

$ \Leftrightarrow MA = MB \Leftrightarrow \sqrt {{1^2} + {{(2 – y)}^2}} = \sqrt {{{( – 1)}^2} + {{(1 – y)}^2}} \Leftrightarrow 4 – 4y = 1 – 2y \Leftrightarrow y = \frac{3}{2}$.

Vậy $OM = \frac{3}{2}$.

Bài 3. Trong hệ tọa độ $Oxy$, cho $\vartriangle ABC$ có $A\left( {3;4} \right),B\left( {2;1} \right),C\left( { – 1; – 2} \right)$. Tìm điểm $M$ có tung độ dương trên đường thẳng $BC$ sao cho ${S_{ABC}} = 3{S_{ABM}}$.

Lời giải

Gọi $M\left( {x;y} \right)$. Ta có: ${S_{ABC}} = 3{S_{ABM}} \Leftrightarrow BC = 3BM \Rightarrow \overrightarrow {BC} = \pm 3\overrightarrow {BM} $

$\overrightarrow {BM} = \left( {x – 2;y – 1} \right);\overrightarrow {BC} = \left( { – 3;3} \right)$

• TH1: $\overrightarrow {BC} = 3\overrightarrow {BM} \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{x = 1} \\
{y = 0}
\end{array}} \right.$ (loại)

• TH2: $\overrightarrow {BC} = – 3\overrightarrow {BM} \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{x = 3} \\
{y = 2}
\end{array}} \right.$ (nhận) $ \Rightarrow M\left( {3;2} \right)$

Bài 4. Trong mặt phẳng tọa độ $Oxy$ cho các điểm $A\left( {1; – 17} \right);B\left( { – 11; – 25} \right)$. Tìm tọa độ điểm $C$ thuộc tia $BA$ sao cho $BC = \sqrt {13} $.

Lời giải

Giả sử $C\left( {{x_C};{y_C}} \right)$. Theo bài ra ta có $C$ thuộc tia $BA$ nên $\overrightarrow {BC} ;\overrightarrow {BA} $ cùng hướng.

Với $\overrightarrow {BC} = \left( {{x_C} + 11;{y_C} + 25} \right);\overrightarrow {BA} = \left( {12;8} \right)$ ta có: $\overrightarrow {BC} = k\overrightarrow {BA} (k > 0)$

$ \Leftrightarrow \frac{{{x_C} + 11}}{{12}} = \frac{{{y_C} + 25}}{8} = k \Leftrightarrow 8{x_C} – 12{y_C} – 212 = 0 \Leftrightarrow {y_C} = \frac{{8{x_C} – 212}}{{12}} \Leftrightarrow {y_C} = \frac{{2{x_C} – 53}}{3}$

+) $BC = \sqrt {13} \Leftrightarrow \sqrt {{{\left( {{x_C} + 11} \right)}^2} + {{\left( {{y_C} + 25} \right)}^2}} = \sqrt {13} \Leftrightarrow {\left( {{x_C} + 11} \right)^2} + {\left( {{y_C} + 25} \right)^2} = 13$

Thế (1) vào (2) ta được:

${\left( {{x_C} + 11} \right)^2} + {\left( {\frac{{2{x_C} – 53}}{3} + 25} \right)^2} = 13$

$ \Leftrightarrow {\left( {{x_C} + 11} \right)^2} + {\left( {\frac{{2{x_C} + 22}}{3}} \right)^2} = 13$

$ \Leftrightarrow \frac{{13}}{9}{\left( {{x_C} + 11} \right)^2} = 13$

$ \Leftrightarrow {\left( {{x_C} + 11} \right)^2} = 9 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}
{{x_C} = – 14} \\
{{x_C} = – 8}
\end{array}} \right.$

Với ${x_C} = – 14$ thế vào (1) ta được: ${y_C} = \frac{{2 \cdot \left( { – 14} \right) – 53}}{3} = – 27$.

Khi đó $k = \frac{{ – 14 + 11}}{{12}} = \frac{{ – 3}}{{12}} = \frac{{ – 1}}{4} < 0$.

Với ${x_C} = – 8$ thế vào (1) ta được: ${y_C} = \frac{{2 \cdot \left( { – 8} \right) – 53}}{3} = – 23$.

Khi đó $k = \frac{{ – 8 + 11}}{{12}} = \frac{3}{{12}} = \frac{1}{4} > 0$.

Vậy $C\left( { – 8; – 23} \right)$.

Bài 5. Trong hệ tọa độ $Oxy$, cho ba điểm $A\left( {1;0} \right),B\left( {0,3} \right),C\left( { – 3; – 5} \right)$. Tìm điểm $M$ thuộc trục $Ox$ sao cho $T = \left| {2\overrightarrow {MA} – 3\overrightarrow {MB} + 2\overrightarrow {MC} } \right|$ nhỏ nhất.

Lời giải

Gọi $I\left( {x;y} \right)$ thỏa mãn: $2\overrightarrow {IA} – 3\overrightarrow {IB} + 2\overrightarrow {IC} = 0$

$ \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{2\left( {1 – x} \right) – 3\left( { – x} \right) + 2\left( { – 3 – x} \right) = 0} \\
{2\left( { – y} \right) – 3\left( {3 – y} \right) + 2\left( { – 5 – y} \right) = 0}
\end{array} \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{x = 4} \\
{y = \frac{{19}}{3}}
\end{array}} \right.} \right.$

Ta có $T = \left| {2\left( {\overrightarrow {MI} + \overrightarrow {IA} } \right) – 3\left( {\overrightarrow {MI} – \overrightarrow {IB} } \right) + 2\left( {\overrightarrow {MI} + \overrightarrow {IC} } \right)\left| = \right|\overrightarrow {MI} } \right| = MI$

Vì $I$ cố định và $M \in Ox \Rightarrow T$ nhỏ nhất khi $M$ là hình chiếu cảu $I$ trên trục $Ox \Rightarrow M\left( {4;0} \right)$

Bài 6. Trong hệ tọa độ $Oxy$, cho điểm $A\left( {1;3} \right)$ và $B\left( {4,7} \right)$. Tìm điểm $M$ trên trục $Oy$ sao cho $MA + MB$ là nhỏ nhất.

Lời giải

Ta có $A,B$ nằm cùng phía với trục $Oy$

Gọi $A’$ đối xứng với $A$ qua $Oy \Rightarrow A’\left( { – 1;3} \right)$

Giả sử: $M\left( {0;y} \right)$. Ta có $MA + MB = MA’ + MB \geqslant A’B$

$ \Rightarrow MA + MB$ nhỏ nhất khi $A’,M,B$ thẳng hàng

$\overrightarrow {A’B} = \left( {5;4} \right),\overrightarrow {A’M} = \left( {1;y – 3} \right)$

$ \Rightarrow \frac{1}{5} = \frac{{y – 3}}{4} \Leftrightarrow y = \frac{{19}}{5} \Rightarrow M\left( {0;\frac{{19}}{5}} \right)$

Bài 7. Trong hệ tọa độ $Oxy$, cho hai điểm $A\left( {2; – 3} \right),B\left( {3; – 4} \right)$. Tìm tọa độ điểm $M$ trên trục hoành sao cho chu vi tam giác $AMB$ nhỏ nhất.

Lời giải

Cách 1: Do $M$ trên trục hoành $ \Rightarrow M\left( {x;0} \right),\overrightarrow {AB} = \left( {1; – 1} \right) \Rightarrow AB = \sqrt 2 $.

$\overrightarrow {AM} = \left( {x – 2;3} \right),\overrightarrow {BM} = \left( {x – 3;4} \right)$

Ta có chu vi tam giác $AMB:{P_{ABM}} = \sqrt 2 + \sqrt {{{(x – 2)}^2} + {3^2}} + \sqrt {{{(x – 3)}^2} + {4^2}} $

$ = \sqrt 2 + \sqrt {{{(x – 2)}^2} + {3^2}} + \sqrt {{{(3 – x)}^2} + {4^2}} \geqslant \sqrt 2 + \sqrt {{{(x – 2 + 3 – x)}^2} + {{(3 + 4)}^2}} $

$ \Leftrightarrow {P_{ABM}} \geqslant 6\sqrt 2 $. Dấu bằng xảy ra khi $\frac{{x – 2}}{{3 – x}} = \frac{3}{4} \Leftrightarrow x = \frac{{17}}{7} \Rightarrow M\left( {\frac{{17}}{7};0} \right)$.

Cách 2: Lấy đối xứng $A$ qua $Ox$ ta được $A’\left( {2;3} \right)$. Ta có $MA + MB = MA’ + MB \geqslant A’B$.

Dấu bằng xảy ra khi $M$ trùng với giao điểm của $A’B$ với $Ox$.

Giải bài tập những môn khác

Tài liệu môn toán

Tài liệu tin học

Tài liệu Lớp 1

Tài liệu Lớp 2

Tài liệu Lớp 3

Tài liệu Lớp 4

Tài liệu Lớp 5

Trò chơi Powerpoint

Sáng kiến kinh nghiệm