Topic này rất cần phải khôi phục.........
Bài 50: Trong mặt phẳng tọa độ $Oxy$, cho tam giác $ABC$ cân tại $A$ và $M$ là trung điểm $AB.$ Đường thẳng $CM$ có phương trình $5x-7y-20=0$ và $K(\frac{11}{6};\frac{-7}{6})$ là trọng tâm tam giác $ACM.$ Đường tròn ngoại tiếp tam giác $ABC$ có tâm nằm trên đường thẳng $2x+4y+7=0$ và có bán kính bằng $\frac{5}{\sqrt{2}}.$ Tìm tọa độ các đỉnh của tam giác $ABC$, biết $A$ và $C$ có tọa độ nguyên.
Điểm $C$ thuộc $CM:5x-7y-20=0$ và $C$ có tọa độ nguyên $\Rightarrow$ tọa độ của $C$ có dạng $C(7k+4;5k)$ ($k\in \mathbb{Z}$)
Ta có : $d(K,CM)=\frac{\left | \frac{55}{6}+\frac{49}{6}-20 \right |}{\sqrt{5^2+7^2}}=\frac{8}{3\sqrt{74}}\Rightarrow d(A,CM)=3\ d(K,CM)=\frac{8}{\sqrt{74}}$
Gọi $t$ là đường thẳng đi qua $A$ và song song với $CM$ ---> phương trình của $t$ là $5x-7y-12=0$ hoặc $5x-7y-28=0$.
Vì $A$ và $K$ nằm cùng phía đối với đường thẳng $CM$ nên chọn $t:5x-7y-12=0$.
$A\in t$ và $A$ có tọa độ nguyên $\Rightarrow$ tọa độ của $A$ có dạng $A(7k'+1;5k'-1)$ ($k'\in\mathbb{Z}$)
Gọi $N$ là trung điểm $AC$ ; $I$ là tâm đường tròn ngoại tiếp $\Delta ABC\Rightarrow IA=IC=\frac{5\sqrt{2}}{2}\Rightarrow AC< 5\sqrt{2}$
Mà $AC=\sqrt{(x_C-x_A)^2+(y_C-y_A)^2}=\sqrt{\left [ 7(k-k')+3 \right ]^2+\left [ 5(k-k')+1 \right ]^2}$
Vì $AC< 5\sqrt{2}$ nên chỉ có $2$ trường hợp :
1) $k'=k+1$ (khi đó $AC=4\sqrt{2}$)
2) $k'=k$ (khi đó $AC=\sqrt{10}$)
$1)$ Nếu $k'=k+1\Rightarrow A(7k+8;5k+4)$ ; $C(7k+4;5k)$ ; $N(7k+6;5k+2)$
$IN$ đi qua $N$ và $IN$ _|_ $AC\Rightarrow IN:x+y-12k-8=0$ (1)
$IN=\sqrt{IA^2-NA^2}=\frac{3}{\sqrt{2}}$ (2)
(1),(2) $\Rightarrow I\left ( 7k+\frac{9}{2};5k+\frac{7}{2} \right )$ hoặc $I\left ( 7k+\frac{15}{2};5k+\frac{1}{2} \right )$
+ Nếu $I\left ( 7k+\frac{9}{2};5k+\frac{7}{2} \right )\Rightarrow 2x_I+4y_I+7=34k+30=0$ vô lý vì $k$ nguyên (loại)
+ Nếu $I\left ( 7k+\frac{15}{2};5k+\frac{1}{2} \right )\Rightarrow 2x_I+4y_I+7=34k+24=0$ vô lý vì $k$ nguyên (loại)
$2)$ Nếu $k'=k\Rightarrow A(7k+1;5k-1)$ ; $C(7k+4;5k)$ ; $N(7k+\frac{5}{2};5k-\frac{1}{2})$
$IN$ đi qua $N$ và $IN$ _|_ $AC\Rightarrow IN:3x+y-26k-7=0$ (3)
$IN=\sqrt{IA^2-NA^2}=\sqrt{10}$ (4)
(3),(4) $\Rightarrow I\left ( 7k+\frac{3}{2};5k+\frac{5}{2} \right )$ hoặc $I\left ( 7k+\frac{7}{2};5k-\frac{7}{2} \right )$
+ Nếu $I\left ( 7k+\frac{3}{2};5k+\frac{5}{2} \right )\Rightarrow 2x_I+4y_I+7=34k+20=0$ vô lý vì $k$ nguyên (loại)
+ Nếu $I\left ( 7k+\frac{7}{2};5k-\frac{7}{2} \right )\Rightarrow 2x_I+4y_I+7=34k=0\Rightarrow k=0$
$\Rightarrow A(1;-1)$ ; $C(4;0)$ ; $I\left ( \frac{7}{2};-\frac{7}{2} \right )$
$\Rightarrow AI:x+y=0$ ; $BC:x-y-4=0$ ; $BC\cap AI=P(2;-2)$
$P$ là trung điểm của $BC\Rightarrow B(0;-4)$
Đáp án : $A(1;-1)$ ; $B(0;-4)$ ; $C(4;0)$
Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi chanhquocnghiem: 11-01-2016 - 16:02