Câu hỏi
Trong mặt phẳng với hệ toạ độ \(Oxy,\) cho tam giác \(ABC\) có phân giác trong AD và đường cao \(CH\) lần lượt có phương trình là \(x + y - 2 = 0,{\rm{ }}x - 2y + 5 = 0.\) Điểm \(M\left( {3;0} \right)\) thuộc đoạn \(AC\) thoả mãn \(AB = 2AM.\) Xác định toạ độ ba đỉnh của tam giác \(ABC.\)
- A \(A\left( { - 1;3} \right);B\left( {3; - 3} \right);C\left( { - 1;2} \right)\)
- B \(A\left( {0;2} \right);B\left( {3; - 3} \right);C\left( { - 1;2} \right)\)
- C \(A\left( {0;2} \right);B\left( {1; - 3} \right);C\left( { - 1;2} \right)\)
- D \(A\left( {1;1} \right);B\left( {3; - 3} \right);C\left( { - 1;2} \right)\)
Phương pháp giải:
Sử dụng tính chất đường cao và đường phân giác để làm bài.
Lời giải chi tiết:
Gọi \(E\) là điểm đối xứng của \(M\) qua \(AD\)
Đường thẳng \(d\) qua \(M\left( {3;\,\,0} \right)\) và vuông góc với \(AD\) có phương trình: \(x - 3 - y = 0 \Leftrightarrow x - y - 3 = 0.\)
Gọi \(I\) là giao điểm của \(AD\) và \(d.\)
\( \Rightarrow I\) là trung điểm của \(ME.\)
Khi đó tọa độ điểm \(I\) là nghiệm của hệ phương trình:
\(\begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}x - y - 3 = 0\\x + y - 2 = 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = \frac{5}{2}\\y = - \frac{1}{2}\end{array} \right. \Rightarrow I\left( {\frac{5}{2}; - \frac{1}{2}} \right).\\ \Rightarrow E\left( {2; - 1} \right).\end{array}\)
Đường thẳng \(AB\) qua \(E\) và vuông góc với \(CH \Rightarrow \left( {AB} \right):\,\,\,2\left( {x - 2} \right) + y + 1 = 0 \Leftrightarrow \,\,2x + y - 3 = 0\)
\( \Rightarrow \) Toạ độ \(A\) là nghiệm của hệ phương trình:
\(\begin{array}{l}\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x + 2y - 3 = 0}\\{x + y - 2 = 0}\end{array} \Rightarrow A\left( {1;\,\,1} \right)} \right.\\ \Rightarrow PT\left( {AM} \right):\,\,\frac{{x - 1}}{{3 - 1}} = \frac{{y - 1}}{{0 - 1}} \Leftrightarrow x - 1 = - 2\left( {y - 1} \right)\\ \Leftrightarrow x + 2y - 3 = 0.\end{array}\)
Lại có: \(AB = 2AM \Rightarrow E\) trung điểm của \(AB\) \( \Rightarrow B\left( {3; - 3} \right)\)
Toạ độ điểm \(C\) là nghiệm của hệ phương trình: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x + 2y - 3 = 0}\\{x - 2y + 5 = 0}\end{array} \Rightarrow C\left( { - 1;2} \right)} \right.\)
Chọn D