Giải toán 10, giải bài tập toán lớp 10 đầy đủ đại số và hình học
Ôn tập chương III - Phương pháp tọa độ trong mặt phẳng
Bài 5 trang 93 SGK Hình học 10
Cho ba điểm A(4, 3), B(2, 7), C(-3, -8)
Video hướng dẫn giải
Cho ba điểm \(A(4; 3), B(2; 7), C(-3; -8)\)
LG a
Tìm tọa độ điểm \(G\) , trực tâm \(H\) của tam giác \(ABC\).
Phương pháp giải:
Sử dụng công thức trọng tâm tìm \(G\).
Sử dụng tính chất \(\overrightarrow {AH} .\overrightarrow {BC} = 0\) và \(\overrightarrow {BH} .\overrightarrow {AC} = 0\) tìm tọa độ điểm \(H\).
Lời giải chi tiết:
Gọi \(G(x_G; \, y_G)\) là trọng tâm tam giác \(\Delta ABC.\) Khi đó ta có:
\(\eqalign{
& {x_G} = {{{x_A} + {x_B} + {x_C}} \over 3}\cr& \Rightarrow {x_G} = {{4 + 2 - 3} \over 3} = 1 \cr
& {y_G} = {{{y_A} + {y_B} + {y_C}} \over 3}\cr& \Rightarrow {y_G} = {{3 + 7 - 8} \over 3} = {2 \over 3} \cr} \)
Vậy \(G\left(1; \, \, {2 \over 3}\right)\)
Gọi \((x; y)\) là tọa độ của \(H\)
\(\eqalign{
& \overrightarrow {AH} = (x - 4; \, y - 3);\cr&\overrightarrow {BC} = ( - 5; \, - 15) \cr
& \overrightarrow {BH} = (x - 2; \, y - 7);\cr&\overrightarrow {AC} = ( - 7; \, - 11) \cr
& \overrightarrow {AH} \bot \overrightarrow {BC}\cr& \Leftrightarrow \overrightarrow {AH} .\overrightarrow {BC} = 0 \cr
& \Leftrightarrow - 5(x - 4) - 15(y - 3) = 0 \cr&\Leftrightarrow x + 3y - 13 = 0 \cr
& \overrightarrow {BH} \bot \overrightarrow {AC} \cr&\Leftrightarrow \overrightarrow {BH} .\overrightarrow {AC} = 0 \cr
& \Leftrightarrow - 7(x - 2) - 11(y - 7) = 0 \cr&\Leftrightarrow 7x + 11y - 91 = 0 \cr} \)
Tọa độ điểm \(H\) là nghiệm của hệ phương trình:
\(\left\{ \matrix{
x +3 y - 13 = 0 \hfill \cr
7x + 11y - 91 = 0 \hfill \cr} \right. \Rightarrow H(13;0)\)
Cách khác:
Ta có: \(\overrightarrow {BC} = \left( { - 5; - 15} \right)\)
\(AH \bot BC\) nên \(AH\) nhận \(\overrightarrow {{n_1}} = - \dfrac{1}{5}\overrightarrow {BC} = \left( {1;3} \right)\) làm VTPT.
Mà \(AH\) đi qua \(A\left( {4;3} \right)\) nên \(1\left( {x - 4} \right) + 3\left( {y - 3} \right) = 0\) \( \Leftrightarrow x + 3y - 13 = 0\)
\(\overrightarrow {AC} = \left( { - 7; - 11} \right)\)
\(BH \bot AC\) nên \(BH\) nhận \(\overrightarrow {{n_2}} = - \overrightarrow {AC} = \left( {7;11} \right)\) làm VTPT.
Mà \(BH\) đi qua \(B\left( {2;7} \right)\) nên \(7\left( {x - 2} \right) + 11\left( {y - 7} \right) = 0\) \( \Leftrightarrow 7x + 11y - 91 = 0\)
\(H = AH \cap BH\) \( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x + 3y - 13 = 0\\7x + 11y - 91 = 0\end{array} \right.\) \( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 13\\y = 0\end{array} \right.\) \( \Rightarrow H\left( {13;0} \right)\) .
LG b
Tìm \(T\) là tâm của đường tròn ngoại tiếp tam giác \(ABC\). Chứng minh \(T, G, H\) thẳng hàng.
Phương pháp giải:
\(T\) là tâm đường tròn ngoại tiếp thì \(TA=TB=TC\).
Lời giải chi tiết:
Tâm \(T\) của đường tròn ngoại tiếp tam giác \(ABC\) thỏa mãn điều kiện
\(TA = TB = TC \)\(⇒ TA^2= TB^2= TC^2\)
\(⇒ {\left( {x{\rm{ }}-{\rm{ }}4} \right)^2} +{\left( {y-3} \right)^2} \)\(= {\rm{ }}{\left( {x{\rm{ }}-{\rm{ }}2} \right)^2} + {\left( {y{\rm{ }}-{\rm{ }}7} \right)^2}\)
\( \Leftrightarrow {x^2} - 8x + 16 + {y^2} - 6y + 9\) \(= {x^2} - 4x + 4 + {y^2} - 14y + 49\)
\( \Leftrightarrow - 4x + 8y - 28 = 0\)
\( \Leftrightarrow {\rm{ }}x{\rm{ }}-{\rm{ }}2y{\rm{ }} + {\rm{ }}7 =0\)
\({\left( {x{\rm{ }}-{\rm{ }}4} \right)^2} +{\left( {y-3} \right)^2} \)\(= {\rm{ }}{\left( {x{\rm{ }} + {\rm{ }}3} \right)^2} + {\rm{ }}{\left( {y +8} \right)^2}\)
\(\Leftrightarrow {x^2} - 8x + 16 + {y^2} - 6y + 9 \) \(= {x^2} + 6x + 9 + {y^2} + 16y + 64\)
\( \Leftrightarrow - 14x - 22y - 48 = 0\)
\( \Leftrightarrow {\rm{ }}7x{\rm{ }} + 11y +24 = 0\)
Do đó tọa độ tâm \(T\) của đường tròn ngoại tiếp tam giác \(ABC\) là nghiệm của hệ:
\(\left\{ \matrix{
x - 2y + 7 = 0 \hfill \cr
7x + 11y + 24 = 0 \hfill \cr} \right. \Rightarrow T( - 5;1)\)
Ta có: \(\overrightarrow {TH} = ( 18;-1);\overrightarrow {TG} = \left( {6; - \dfrac{1}{3}} \right)\)
Ta có: \(\overrightarrow {TH} = {3}\overrightarrow {TG} \)
Vậy ba điểm \(H, G, T\) thẳng hàng.
LG c
Sử dụng công thức phương trình đường tròn biết tâm và bán kính.
Lời giải chi tiết:
Đường tròn ngoại tiếp tam giác \(ABC\) có tâm \(T(-5; 1)\), bán kính \(R = AT\)
\({R^2} = A{T^2} = {\left( { - 5-{\rm{ }}4} \right)^2} + {\rm{ }}{\left( {1-3} \right)^2} \)\(= 85\)
Vậy phương trình đường tròn ngoại tiếp tam giác \(ABC\) là:
\((x + 5)^2+ (y – 1)^2= 85\)
Loigiaihay.com
Bình luận
Chia sẻ
- Bài 6 trang 93 SGK Hình học 10
- Bài 7 trang 93 SGK Hình học 10
- Bài 8 trang 93 SGK Hình học 10
- Bài 9 trang 93 SGK Hình học 10
- Bài 10 trang 94 SGK Hình học 10
>> Xem thêm
Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Toán 10 - Xem ngay
2k8 Tham gia ngay group chia sẻ, trao đổi tài liệu học tập miễn phí
>> Học trực tuyến Lớp 10 tại Tuyensinh247.com, Cam kết giúp học sinh học tốt, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
