Bài 6 trang 45 Toán 10 tập 2 – Chân trời sáng tạo: Cho ba điểm (A(2;2),B(3;5),C(5;5))...

Đề bài :

Cho ba điểm \(A(2;2),B(3;5),C(5;5)\)

a) Tìm tọa độ điểm D sao cho ABCD là một hình bình hành

b) Tìm tọa độ giao điểm hai đường chéo của hình bình hành ABCD

c) Giải tam giác ABC

Phương pháp giải :

a) Bước 1: Xác định tọa độ vectơ \(\overrightarrow {AB} \), \(\overrightarrow {DC} \)

Bước 2: Áp dụng quy tắc hình bình hành \(\overrightarrow {AB} \)= \(\overrightarrow {DC} \) (hai vectơ bằng nhau thì tọa độ tương ứng của chúng bằng nhau)

b) Áp dụng tính chất trung điểm

c) Sử dụng ứng dụng biểu thức tọa độ của các phép toán vectơ

Lời giải chi tiết :

a) Gọi tọa độ của điểm D là \(\left( {x;y} \right)\) ta có:  \(\overrightarrow {AB}  = \left( {1;3} \right)\), \(\overrightarrow {DC}  = \left( {5 - x;5 - y} \right)\)

Để ABCD là hình bình hành thì \(\overrightarrow {AB} \)= \(\overrightarrow {DC} \)

Suy ra \(\left\{ \begin{array}{l}5 - x = 1\\5 - y = 3\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 4\\y = 2\end{array} \right.\)

Vậy để ABCD là hình bình hành thì tọa độ điểm D là \(D\left( {4;2} \right)\)

b) Gọi M  là giao điểm của hai đường chéo, suy ra M là trung điểm của AC

Suy ra: \({x_M} = \frac{{{x_A} + {x_C}}}{2} = \frac{{2 + 5}}{2} = \frac{7}{2};{y_M} = \frac{{{y_A} + {y_C}}}{2} = \frac{{2 + 5}}{2} = \frac{7}{2}\)

Vậy tọa đọ giao điểm của hai đường chéo hình bình hành ABCD  là \(M\left( {\frac{7}{2};\frac{7}{2}} \right)\)

c) Ta có: \(\overrightarrow {AB}  = \left( {1;3} \right),\overrightarrow {AC}  = \left( {3;3} \right),\overrightarrow {BC}  = \left( {2;0} \right)\)

Suy ra: \(AB = \left| {\overrightarrow {AB} } \right| = \sqrt {{1^2} + {3^2}}  = \sqrt {10} ,AC = \left| {\overrightarrow {AC} } \right| = \sqrt {{3^2} + {3^2}}  = 3\sqrt 2 \)

            \(BC = \left| {\overrightarrow {BC} } \right| = \sqrt {{2^2} + {0^2}}  = 2\)

            \(\begin{array}{l}\cos A = \cos \left( {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {AC} } \right) = \frac{{\overrightarrow {AB} .\overrightarrow {AC} }}{{AB.AC}} = \frac{{1.3 + 3.3}}{{\sqrt {10} .3\sqrt 2 }} = \frac{{2\sqrt 5 }}{5} \Rightarrow \widehat A \approx 26^\circ 33’\\\cos B = \cos \left( {\overrightarrow {BA} ,\overrightarrow {BC} } \right) = \frac{{\overrightarrow {BA} .\overrightarrow {BC} }}{{BA.BC}} = \frac{{\left( { - 1} \right).2 + \left( { - 3} \right)0}}{{\sqrt {10} .2}} =  - \frac{{\sqrt {10} }}{{10}} \Rightarrow \widehat B = 108^\circ 26’\\\widehat C = 180^\circ  - \widehat A - \widehat B = 180^\circ  - 26^\circ 33′ - 108^\circ 26′ = 45^\circ 1’\end{array}\)