Viết phương trình tổng quát của đường thẳng chứa các cạnh và các trung trực của tam giác ABC biết trung điểm của các cạnh BC, CA, AB lần lượt là các điểm M( -1; -1), N(1;9), P(9;1)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Do M, N, P theo thứ tự là trung điểm của BC, CA và AB nên AB//MN, BC//NP và CA//PM
Từ đó đường thẳng AB đi qua P và nhận vec tơ \(\overrightarrow{MN}=\left(-7;1\right)\) làm vec tơ chỉ phương suy ra AB nhận vec tơ \(\overrightarrow{c}=\left(1;7\right)\) làm vec tơ pháp tuyến.
Vậy AB có phương trình tổng quát \(1.\left(x-3\right)+7.\left(y-2\right)=0\) hay \(x+7y-17=0\)
Tương tự, ta được BC : \(3x-4y-10=0\) và CA : \(4x+3y+7=0\)
M là trung điểm của AB
=>\(\left\{{}\begin{matrix}x_A+x_B=2\cdot x_M=-2\\y_A+y_B=2\cdot y_M=-2\end{matrix}\right.\)(1)
N là trung điểm của BC
=>\(\left\{{}\begin{matrix}x_B+x_C=2\cdot x_N=2\\y_B+y_C=2\cdot y_N=2\cdot9=18\end{matrix}\right.\)(2)
P là trung điểm của AC
=>\(\left\{{}\begin{matrix}x_A+x_C=2\cdot9=18\\y_A+y_C=2\cdot1=2\end{matrix}\right.\)(3)
Từ (1),(2),(3) ta có hệ phương trình sau:
\(\left\{{}\begin{matrix}x_A+x_B=-2\\x_B+x_C=2\\x_C+x_A=18\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x_A=-2-x_B\\x_C=2-x_B\\-2-x_B+2-x_B=18\end{matrix}\right.\)
=>\(\left\{{}\begin{matrix}-2x_B=18\\x_A=-2-x_B\\x_C=2-x_B\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x_B=-9\\x_A=-2-\left(-9\right)=7\\x_C=2-\left(-9\right)=11\end{matrix}\right.\)
Từ (1),(2),(3) ta có hệ phương trình:
\(\left\{{}\begin{matrix}y_A+y_B=-2\\y_B+y_C=18\\y_A+y_C=2\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}y_A=-2-y_B\\y_C=18-y_B\\-2-y_B+18-y_B=2\end{matrix}\right.\)
=>\(\left\{{}\begin{matrix}-2y_B=2+2-18=4-18=-14\\y_A=-2-y_B\\y_C=18-y_B\end{matrix}\right.\)
=>\(\left\{{}\begin{matrix}y_B=7\\y_A=-2-7=-9\\y_C=18-7=11\end{matrix}\right.\)
vậy: A(7;-9); B(-9;7)
\(\overrightarrow{AB}=\left(-16;16\right)\)
=>VTPT là (16;16)=(1;1)
Phương trình đường thẳng AB là:
\(1\left(x-7\right)+1\left(y+9\right)=0\)
=>x-7+y+9=0
=>x+y+2=0
\(\overrightarrow{NP}=\left(8;-8\right)=8\left(1;-1\right)\)
Do N, P lần lượt là trung điểm của BC, CA \(\Rightarrow\) NP là đường trung bình tam giác ABC
\(\Rightarrow NP||AB\Rightarrow\) đường thẳng AB nhận \(\left(1;1\right)\) là 1 vecto pháp tuyến
Phương trình AB qua M có dạng:
\(1\left(x+1\right)+1\left(y+1\right)=0\Leftrightarrow x+y+2=0\)
Giả sử MN: y = a x + b
Ta có N thuộc MN 0 = a . 1 + b ⇔ a = − b
M thuộc MN 1 = a . 0 + b ⇔ b = 2 ⇔ a = − 2 ⇒ b = 2
Do đó MN: y = − 2 x + 2
Vì M, N lần lượt là trung điểm của các cạnh BC, CA của tam giác ABC nên MN là đường trung bình của tam giác ABC MN // AB
Suy ra AB có dạng: y = − 2 x + b ’ ( b ’ ≠ 2 )
Vì P là trung điểm của AB nên AB đi qua P (−1; −1 )
⇔ − 1 = − 2 ( − 1 ) + b ’ ⇒ b ’ = − 3 ( t / m )
Vậy AB: y = − 2 x – 3
Đáp án cần chọn là: C
Đường thẳng AB nhận \(\overrightarrow{n}=\left(1;2\right)\) làm vecto pháp tuyến
AB đi qua A (1; -1) nên nó có phương trình là
x - 1 + 2 (y + 1) = 0 hay x + 2y + 1 = 0
Gọi M là trung điểm của AB ⇒ M ∈ Δ, tọa độ của M có dạng
M (t ; 2t + 1) với t là số thực và \(\overrightarrow{AM}=\left(t-1;2t+2\right)\)
⇒ AM ⊥ Δ
⇒ \(\overrightarrow{AM}.\overrightarrow{n}=0\)
⇒ t + 1 + 2. (2t + 2) = 0
⇒ t = -1
Vậy M (- 1; - 1)
M là trung điểm của AB => Tọa độ B
Làm tương tự như thế sẽ suy ra tọa độ C
M là trung điểm của BC
=>\(\left\{{}\begin{matrix}x_B+x_C=2\cdot x_M=2\cdot2=4\\y_B+y_C=2\cdot y_M=2\cdot3=6\end{matrix}\right.\)(1)
N là trung điểm của AC
=>\(\left\{{}\begin{matrix}x_A+x_C=2\cdot x_N=2\cdot4=8\\y_A+y_C=2\cdot y_N=2\cdot\left(-1\right)=-2\end{matrix}\right.\left(2\right)\)
P là trung điểm của AB
=>\(\left\{{}\begin{matrix}x_A+x_B=2\cdot x_P=2\cdot\left(-3\right)=-6\\y_A+y_B=2\cdot y_P=2\cdot5=10\end{matrix}\right.\)(3)
Từ (1),(2),(3) ta có hệ phương trình:
\(\left\{{}\begin{matrix}x_B+x_C=4\\x_A+x_C=8\\x_A+x_B=-6\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x_B=4-x_C\\x_A=8-x_C\\4-x_C+8-x_C=-6\end{matrix}\right.\)
=>\(\left\{{}\begin{matrix}12-2x_C=-6\\x_B=4-x_C\\x_A=8-x_C\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x_C=9\\x_B=4-9=-5\\x_A=8-9=-1\end{matrix}\right.\)
Từ (1),(2),(3) ta có hệ phương trình:
\(\left\{{}\begin{matrix}y_B+y_C=6\\y_A+y_C=-2\\y_A+y_B=10\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}y_B=6-y_C\\y_A=-2-y_C\\6-y_C-2-y_C=10\end{matrix}\right.\)
=>\(\left\{{}\begin{matrix}4-2\cdot y_C=10\\y_B=6-y_C\\y_A=-2-y_C\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}y_C=-3\\y_B=6+3=9\\y_A=-2+3=1\end{matrix}\right.\)
Vậy: C(9;-3); B(-5;9); A(-1;1)
Gọi (d1): ax+by+c=0 là phương trình đường thẳng AB
A(-1;1); B(-5;9)
\(\overrightarrow{AB}=\left(-4;8\right)=\left(-1;2\right)\)
=>VTPT là (2;1)
Phương trình AB là:
2[x-(-1)]+1(y-1)=0
=>2(x+1)+1(y-1)=0
=>2x+2+y-1=0
=>2x+y+1=0
Gọi (d2): ax+by+c=0 là phương trình đường thẳng AC
A(-1;1); C(9;-3)
\(\overrightarrow{AC}=\left(10;-4\right)=\left(5;-2\right)\)
=>VTPT là (2;5)
Phương trình AC là:
2(x+1)+5(y-1)=0
=>2x+2+5y-5=0
=>2x+5y-3=0
Gọi (d3): ax+by+c=0 là phương trình đường thẳng BC
B(-5;9); C(9;-3)
\(\overrightarrow{BC}=\left(14;-12\right)=\left(7;-6\right)\)
=>VTPT là (6;7)
Phương trình đường thẳng CB là:
6(x+5)+7(y-9)=0
=>6x+30+7y-63=0
=>6x+7y-33=0
\(\overrightarrow{BC}=\left(7;-6\right)\)
=>VTPT là (6;7)
mà trung điểm của BC là M(2;3)
nên Phương trình đường trung trực của BC là:
\(6\left(x-2\right)+7\left(y-3\right)=0\)
=>6x-12+7y-21=0
=>6x+7y-33=0
C(9;-3); B(-5;9); A(-1;1)
\(\overrightarrow{AC}=\left(10;-4\right)=\left(5;-2\right)\)
=>VTPT là (2;5)
Phương trình đường trung trực của AC là:
\(2\left(x-4\right)+5\left(y+1\right)=0\)
=>2x-8+5y+5=0
=>2x+5y-3=0
\(\overrightarrow{AB}=\left(-4;8\right)=\left(-1;2\right)\)
=>VTPT là (2;1)
Phương trình trung trực của AB là:
\(2\left(x+3\right)+1\left(y-5\right)=0\)
=>2x+6+y-5=0
=>2x+y+1=0
Theo đề, ta có:
xB+xC=-2 và xA+xC=2 và xA+xB=18
=>xA=11; xB=7; xC=-9
Theo đề, ta có:
yB+yC=-2 và yC+yA=18 và yA+yB=2
=>yA=11; yB=-9; yC=7
=>A(11;11); B(7;-9); C(-9;7)
*PTTQ của AB
vecto AB=(-4;-20)=(1;5)
=>VTPT là (-5;1)
PT của AB là -5(x-7)+1(y+9)=0
=>-5x+35+y+9=0
=>-5x+y+44=0
*PT của AC
vecto AC=(-20;-4)=(5;1)
=>VTPT là (-1;5)
PT của AC là -1(x+9)+5(y-7)=0
=>-x-9+5y-35=0
=>-x+5y-44=0
*PT của BC
vecto BC=(-16;16)=(-1;1)
=>VTPT là (1;1)
Phương trình BC là:
1(x+9)+1(y-7)=0
=>x+y+2=0