(1,0 điểm): Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho hình vuông ABCD có điểm M là trung điểm của đoạn AB và N là điểm thuộc đoạn AC sao cho AN = 3NC. Viết phương trình đường thẳng CD, biết rằng M(1;2) và N (2;-1). A. B. C. D.
Đáp án đúng: Giải chi tiết: Cách 1: Gọi I giao điểm MN và CD ∆ NAM ~ ∆ NCI => = 3 => => Vậy I ( ; -2) Gọi = (a; b) là VTPT của AB pt (AB) : a (x – 1) + b (y – 2) = 0 pt (CD) : a(x - ) + b(y + 2) = 0 Đặt AB = x (x > 0) => MH = ; NH = x Ta có : MN2 = MH2 + NH2 => x = 4 d(M; CD) = 4 <=> |-a + 3b| = <=> 4a2 + 3ab = 0 Với b = 0 => a = 0 (loại) Với b khác 0 chọn b = 1 => a = 0 hoặc a = - Vậy phương trình CD là : y + 2 = 0 hoặc 3x – 4y - 15 = 0
Cách 2: Gọi I giao điểm MN và CD ∆ NAM ~ ∆ NCI => = 3 => => Vậy I ( ; -2) VTCP của MN là (1; -3) VTCP của CD là (m; n) cos(MN,CD) = <=> 8n2 – 6mn = 0 <=> n = 0 hay n = + TH1: n = 0 => CD : y + 2 = 0 + TH2: n = => CD : 3x – 4y – 15 = 0 Cách 3 MN = Gọi P là giao điểm của đường MN và đường BC Gọi Q là hình chiếu vuông góc của N trên BC. AC = AN + NC = 4NC NQ / AB = NC / AC = 1/4 → NQ = AB/4 = MB/2 → N là trung điểm PM → P(xP; yP) thỏa xp = 2xN – xM = 3 và yP = 2yN – yM = –4 → P(3; –4) Gọi a là cạnh hình vuông ABCD MB = a/2; NQ = a/4; QC = a/4; BQ = 3a/4; NB = MN = Theo pytago: NB² = NQ² + BQ² → 10 = a²/16 + 9a²/16 → a = 4 Gọi E là giao điểm của PM và CD NE/MN = NC/AC = 1/3 → → xE = 7/3 và yE = –2 → E(7/3; –2) Ta lại có BM = 2 và BN = <=> <=> → (4 – 3yB)² + (2 – yB)² = 4 → yB = 2 hoặc yB = 4/5 → B(3; 2) hoặc B(–3/5; 4/5) Với B(3; 2): = (0; –6) Đường thẳng CD qua E(7/3; –2) và nhận (0; 1) làm VECTOR PHÁP TUYẾN nên có phương trình là (CD): y + 2 = 0 Với B(–3/5; 4/5): = (18/5; –24/5) = (6/5).(3; –4) Đường thẳng CD qua E(7/3; –2) và nhận (3; –4) làm VECTOR PHÁP TUYẾN nên có phương trình là (CD): 3(x – 7/3) – 4(y + 2) = 0 hay (CD): 3x – 4y – 15 = 0