Câu hỏi
Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho hai đường thẳng \({d_1}:x - y = 0\) và \({d_2}:2x + y - 1 = 0\). Tính diện tích của hình vuông ABCD biết đỉnh A thuộc \({d_1}\) , đỉnh C thuộc \({d_2}\) và các điểm B, D nằm trên trục hoành
- A \(2\)
- B \(4\)
- C \(6\)
- D \(8\)
Phương pháp giải:
+) Tham số hóa tọa độ điểm A.
+) B, D thuộc Ox nên A và C đối xứng nhau qua Ox. Từ đó suy ra tọa độ điểm C.
+) Xác định tâm của hình vuông ABCD là trung điểm của AC.
+) Gọi B(a;0), suy ra tọa độ điểm D và sử dụng tính chất \(\overrightarrow {AB} .\overrightarrow {AD} = 0 \Rightarrow \) giá trị của a.
+) Tính diện tích hình vuông ABCD = \(A{B^2}\)
Lời giải chi tiết:
\(A \in {d_1} \Rightarrow A\left( {t;t} \right)\). Vì B, D thuộc trục Ox nên A và C đối xứng nhau qua Ox \( \Rightarrow C\left( {t; - t} \right)\). Mà \(C \in {d_2} \Rightarrow 2t - t - 1 = 0 \Leftrightarrow t = 1 \Rightarrow A\left( {1;1} \right),C\left( {1; - 1} \right)\)
Gọi I là tâm hình vuông ABCD \( \Rightarrow I\) là trung điểm của AC \( \Rightarrow I\left( {1;0} \right)\)
Gọi \(B\left( {a;0} \right) \in Ox\), I là trung điểm của BD \( \Rightarrow D\left( {2 - a;0} \right)\)
\( \Rightarrow \overrightarrow {AB} = \left( {a - 1; - 1} \right);\overrightarrow {AD} = \left( {1 - a; - 1} \right)\)
Vì ABCD là hình vuông nên \(\overrightarrow {AB} .\overrightarrow {AD} = 0 \Leftrightarrow \left( {a - 1} \right)\left( {1 - a} \right) + 1 = 0 \Leftrightarrow - {a^2} + 2a - 1 + 1 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}a = 0\\a = 2\end{array} \right.\)
\(\begin{array}{l}+ )\,\,a = 0 \Rightarrow B\left( {0;0} \right);D\left( {2;0} \right) \Rightarrow AB = \sqrt 2 \Rightarrow {S_{ABCD}} = {\left( {\sqrt 2 } \right)^2} = 2\\+ )\,\,a = 2 \Rightarrow B\left( {2;0} \right);D\left( {0;0} \right) \Rightarrow AB = \sqrt 2 \Rightarrow {S_{ABCD}} = {\left( {\sqrt 2 } \right)^2} = 2\end{array}\)
Vậy \({S_{ABCD}} = 2\)
Chọn A.