Trong mặt phẳng toạ độ Oxy, cho tam giác ABC có BC = 2AB, phương trình đường thẳng chứa trung tuyến xuất phát từ đỉnh B là d: x + y - 2 =0. Biết \(\widehat{ ABC} =120 ^0\) và A(3;1). Tìm toạ độ B, C.
Đặt \(AB=x\Rightarrow BC=2x\). Áp dụng định lí cosin cho tam giác ABC ta có \(AC^2=BA^2+BC^2-2.BA.BC.cos\widehat{ABC}=7x^2\) Mặt khác ta có \(BM^2=\frac{BA^2+BC^2}{2}-\frac{AC^2}{4}=\frac{3x^2}{4}\) Suy ra \(AM^2=AB^2+BM^2\) hay tam giác ABM vuông tại B Phương trình đường thẳng AB đi qua A và vuông góc với BM là \(AB: x- y -2=0\) B là giao điểm của AB và BM nên toạ độ B là nghiệm của hệ \(\left\{\begin{matrix} x- y -2=0\\ x+y -2=0 \end{matrix}\right.\Leftrightarrow \left\{\begin{matrix} x=2\\ y=0 \end{matrix}\right.\) Mặt khác \(AB=d(A,BM)=\sqrt{2}\) nên \(BM=\frac{\sqrt{6}}{2}\) Gọi M(m;2-m) \(\in BM\) \(BM^2=\frac{3}{2}\Leftrightarrow 2(m-2)^2=\frac{3}{2}\Leftrightarrow m=2\pm \frac{\sqrt{3}}{2}\) M là trung điểm AC nên \(C(1+\sqrt{3};-\sqrt{3}-1);C(1-\sqrt{3};\sqrt{3}-1)\)