Câu hỏi
Trong mặt phẳng tọa độ \(Oxy\) cho \(A\left( {3; - 1} \right),\,\,B\left( { - 1;2} \right)\) và \(I\left( {1; - 1} \right)\). Xác định tọa độ các điểm \(C,\,\,D\) sao cho tứ giác \(ABCD\) là hình bình hành biết \(I\) là trọng tâm tam giác \(ABC\). Tìm tọa tâm \(O\) của hình bình hành \(ABCD\).
- A \(O\left( {3; - \frac{7}{2}} \right)\)
- B \(O\left( {2; - \frac{5}{2}} \right)\)
- C \(O\left( { - 2; - \frac{5}{2}} \right)\)
- D \(O\left( {2;\frac{5}{2}} \right)\)
Phương pháp giải:
Tìm tọa độ điểm C. \(ABCD\) là hình bình hành khi và chỉ khi \(\overrightarrow {AB} = \overrightarrow {DC} \)
Lời giải chi tiết:
Vì \(I\) là trọng tâm tam giác \(ABC\) nên \(\left\{ \begin{array}{l}{x_I} = \frac{{{x_A} + {x_B} + {x_C}}}{3}\\{y_I} = \frac{{{y_A} + {y_B} + {y_C}}}{2}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_C} = 3{x_I} - {x_A} - {x_B} = 1\\{y_C} = 3{y_I} - {y_A} - {y_B} = - 4\end{array} \right. \Rightarrow C\left( {1; - 4} \right).\)
Tứ giác\(ABCD\) là hình bình hành \( \Leftrightarrow \overrightarrow {AB} = \overrightarrow {DC} \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} - 1 - 3 = 1 - {x_D}\\2 + 1 = - 4 - {y_D}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_D} = 5\\{y_D} = - 7\end{array} \right. \Rightarrow D\left( {5; - 7} \right)\)
Điểm \(O\) là tâm của hình bình hành \(ABCD \Rightarrow O\) là trung điểm \(AC\) và \(BD.\)
\( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_O} = \frac{{{x_A} + {x_C}}}{2} = 2\\{y_O} = \frac{{{y_A} + {y_C}}}{2} = - \frac{5}{2}\end{array} \right. \Rightarrow O\left( {2; - \frac{5}{2}} \right).\)
Thử lại: Ta thấy \(O\left( {2; - \frac{5}{2}} \right)\) cũng là trung điểm của \(BD.\)
Chọn B.