Trong mặt phẳng tọa độ \(Oxy\), xét phép biến hình \(F:\,\,M\left( {x;y} \right) \to M'\left( {\dfrac{1}{2}x;my} \right)\). Với giá trị nào của \(m\) thì \(F\) là phép dời hình? A.\(m = 2\). B.\(m = - 2\). C.\(m = 1\). D.Không tồn tại \(m\).
Phương pháp giải: - Lấy hai điểm bất kì, sử dụng tính chất phép dời hình bảo toàn khoảng cách giữa hai điểm bất kì tính giá trị của \(m\). - Tiếp tục lấy hai điểm bất kì, sử dụng tính chất phép dời hình bảo toàn khoảng cách giữa hai điểm bất kì tính giá trị của \(m\). - Từ các giá trị \(m\) tìm được kết luận và chọn đáp án. Giải chi tiết:Lấy \(A\left( {0;0} \right)\) và \(B\left( {1;1} \right)\). Gọi \(\left\{ \begin{array}{l}A' = F\left( A \right) \Rightarrow A'\left( {0;0} \right)\\B' = F\left( B \right) \Rightarrow B'\left( {\dfrac{1}{2};m} \right)\end{array} \right.\) \(\begin{array}{l}AB = \sqrt {{1^2} + {1^2}} = \sqrt 2 \\A'B' = \sqrt {\dfrac{1}{4} + {m^2}} \end{array}\) Để \(F\) là phép dời hình thì \(AB = A'B'\) \( \Leftrightarrow \sqrt 2 = \sqrt {\dfrac{1}{4} + {m^2}} \) \( \Leftrightarrow 2 = \dfrac{1}{4} + {m^2} \Leftrightarrow {m^2} = \dfrac{7}{4} \Leftrightarrow m = \pm \dfrac{{\sqrt 7 }}{2}\). Tương tự như vậy nếu một trường hợp khác ta lấy \(A\left( {0;0} \right)\) và \(C\left( {2;3} \right)\). Gọi \(\left\{ \begin{array}{l}A' = F\left( A \right) \Rightarrow A'\left( {0;0} \right)\\C' = F\left( C \right) \Rightarrow C'\left( {1;3m} \right)\end{array} \right.\) \(\begin{array}{l}AC = \sqrt {{2^2} + {3^2}} = \sqrt {13} \\A'C' = \sqrt {{1^2} + {{\left( {3m} \right)}^2}} = \sqrt {1 + 9{m^2}} \end{array}\) Để \(F\) là phép dời hình thì \(CD = C'D'\) \( \Leftrightarrow \sqrt {13} = \sqrt {1 + 9{m^2}} \)\( \Leftrightarrow 13 = 1 + 9{m^2} \Leftrightarrow {m^2} = \dfrac{4}{3} \Leftrightarrow m = \pm \dfrac{2}{{\sqrt 3 }}\). Trong 2 trường hợp ta tìm được 2 giá trị \(m\) khác nhau, chứng tỏ không tồn tại \(m\) để phép biến hình đã cho là phép dời hình. Chọn D.