Giải thích các bước giải:
a)Ta có:
$A\left( {2;5} \right),B\left( {1;1} \right),C\left( {3;3} \right)$
$ \Rightarrow \overrightarrow {AB} = \left( { - 1; - 4} \right);\overrightarrow {AC} = \left( {1; - 2} \right)$
Nhận xét: $\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {AC} $ không cùng phương
$\to A,B,C$ thẳng hàng.
b) Tọa độ trọng tâm $G$ của tam giác $ABC$ là:
$G\left( {\dfrac{{{x_A} + {x_B} + {x_C}}}{3};\dfrac{{{y_A} + {y_B} + {y_C}}}{3}} \right) \Rightarrow G\left( {2;3} \right)$
Vậy $G\left( {2;3} \right)$
c) Gọi $I(x;y)$
Khi đó: $A$ là trọng tâm tam giác $IBC$
$\left\{ \begin{array}{l}
x + {x_B} + {x_C} = 3{x_A}\\
y + {y_B} + {y_C} = 3{y_A}
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
x + 4 = 6\\
y + 4 = 10
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
x = 2\\
y = 6
\end{array} \right. \Rightarrow I\left( {2;6} \right)$
Vậy $ I\left( {2;6} \right)$
d) Gọi $D(x;y)$
Để $ABCD$ là hình bình hành
$\begin{array}{l}
\Leftrightarrow \overrightarrow {CD} = \overrightarrow {BA} \\
\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
x - 3 = 1\\
y - 3 = 4
\end{array} \right.\\
\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
x = 4\\
y = 7
\end{array} \right.\\
\Rightarrow D\left( {4;7} \right)
\end{array}$
Vậy $D\left( {4;7} \right)$
e) Gọi $E(x;y)$
Ta có:
$\overrightarrow {AE} = \left( {x - 2;y - 5} \right);\overrightarrow {AB} - 3\overrightarrow {AC} = \left( { - 4;2} \right)$
Để $\overrightarrow {AE} = \overrightarrow {AB} - 3\overrightarrow {AC} $
$\begin{array}{l}
\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
x - 2 = - 4\\
y - 5 = 2
\end{array} \right.\\
\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
x = - 2\\
y = 7
\end{array} \right.\\
\Rightarrow E\left( { - 2;7} \right)
\end{array}$
Vậy $E\left( { - 2;7} \right)$
f) Gọi $F(x;0)$
Ta có:
$A,B,F$ thẳng hàng $ \Leftrightarrow \overrightarrow {AF} ,\overrightarrow {AB} $ cùng phương.
Mà $\overrightarrow {AF} = \left( {x - 2; - 5} \right);\overrightarrow {AB} = \left( { - 1; - 4} \right)$
$ \Rightarrow \overrightarrow {AF} = \dfrac{5}{4}\overrightarrow {AB} \Rightarrow x - 2 = \dfrac{{ - 5}}{4} \Rightarrow x = \dfrac{3}{4}$
$\to F\left( {\dfrac{3}{4};0} \right)$
Vậy $F\left( {\dfrac{3}{4};0} \right)$
g) Gọi $K(0;y)$
Ta có:
$A,C,K$ thẳng hàng $ \Leftrightarrow \overrightarrow {AK} ,\overrightarrow {AC} $ cùng phương.
Mà $\overrightarrow {AK} = \left( { - 2;y - 5} \right);\overrightarrow {AC} = \left( {1; - 2} \right)$
$ \Rightarrow \overrightarrow {AK} = - 2\overrightarrow {AC} \Rightarrow y - 5 = - 2\left( { - 2} \right) \Rightarrow y = 9 \Rightarrow K\left( {0;9} \right)$
Vậy $K\left( {0;9} \right)$
h) Gọi $H(x;y)$
Hình $ABHG$ là hình bình hành $ \Leftrightarrow \overrightarrow {GH} = \overrightarrow {AB} $
Mà $\overrightarrow {AB} = \left( {-1;-4} \right);\overrightarrow {GH} = \left( {x - 2;y - 3} \right)$
Khi đó:
$\begin{array}{l}
\left\{ \begin{array}{l}
x - 2 = -1\\
y - 3 = -4
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
x = 1\\
y = -1
\end{array} \right.\\
\Rightarrow H\left( {1;-1} \right)
\end{array}$
Vậy $H\left( {1;-1} \right)$